sys/powerpc/aim/mmu_oea64.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2008-2015 Nathan Whitehorn
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  18  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  19  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  21  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  22  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 /*
  33  * Manages physical address maps.
  34  *
  35  * Since the information managed by this module is also stored by the
  36  * logical address mapping module, this module may throw away valid virtual
  37  * to physical mappings at almost any time.  However, invalidations of
  38  * mappings must be done as requested.
  39  *
  40  * In order to cope with hardware architectures which make virtual to
  41  * physical map invalidates expensive, this module may delay invalidate
  42  * reduced protection operations until such time as they are actually
  43  * necessary.  This module is given full information as to which processors
  44  * are currently using which maps, and to when physical maps must be made
  45  * correct.
  46  */
  47
  48 #include "opt_kstack_pages.h"
  49
  50 #include <sys/param.h>
  51 #include <sys/kernel.h>
  52 #include <sys/conf.h>
  53 #include <sys/queue.h>
  54 #include <sys/cpuset.h>
  55 #include <sys/kerneldump.h>
  56 #include <sys/ktr.h>
  57 #include <sys/lock.h>
  58 #include <sys/msgbuf.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/rwlock.h>
  63 #include <sys/sched.h>
  64 #include <sys/sysctl.h>
  65 #include <sys/systm.h>
  66 #include <sys/vmmeter.h>
  67 #include <sys/smp.h>
  68
  69 #include <sys/kdb.h>
  70
  71 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  72
  73 #include <vm/vm.h>
  74 #include <vm/vm_param.h>
  75 #include <vm/vm_kern.h>
  76 #include <vm/vm_page.h>
  77 #include <vm/vm_map.h>
  78 #include <vm/vm_object.h>
  79 #include <vm/vm_extern.h>
  80 #include <vm/vm_pageout.h>
  81 #include <vm/uma.h>
  82
  83 #include <machine/_inttypes.h>
  84 #include <machine/cpu.h>
  85 #include <machine/platform.h>
  86 #include <machine/frame.h>
  87 #include <machine/md_var.h>
  88 #include <machine/psl.h>
  89 #include <machine/bat.h>
  90 #include <machine/hid.h>
  91 #include <machine/pte.h>
  92 #include <machine/sr.h>
  93 #include <machine/trap.h>
  94 #include <machine/mmuvar.h>
  95
  96 #include "mmu_oea64.h"
  97 #include "mmu_if.h"
  98 #include "moea64_if.h"
  99
 100 void moea64_release_vsid(uint64_t vsid);
 101 uintptr_t moea64_get_unique_vsid(void);
 102
 103 #define DISABLE_TRANS(msr)      msr = mfmsr(); mtmsr(msr & ~PSL_DR)
 104 #define ENABLE_TRANS(msr)       mtmsr(msr)
 105
 106 #define VSID_MAKE(sr, hash)     ((sr) | (((hash) & 0xfffff) << 4))
 107 #define VSID_TO_HASH(vsid)      (((vsid) >> 4) & 0xfffff)
 108 #define VSID_HASH_MASK          0x0000007fffffffffULL
 109
 110 /*
 111  * Locking semantics:
 112  *
 113  * There are two locks of interest: the page locks and the pmap locks, which
 114  * protect their individual PVO lists and are locked in that order. The contents
 115  * of all PVO entries are protected by the locks of their respective pmaps.
 116  * The pmap of any PVO is guaranteed not to change so long as the PVO is linked
 117  * into any list.
 118  *
 119  */
 120
 121 #define PV_LOCK_PER_DOM PA_LOCK_COUNT*3
 122 #define PV_LOCK_COUNT   PV_LOCK_PER_DOM*MAXMEMDOM
 123 static struct mtx_padalign pv_lock[PV_LOCK_COUNT];
 124
 125 /*
 126  * Cheap NUMA-izing of the pv locks, to reduce contention across domains.
 127  * NUMA domains on POWER9 appear to be indexed as sparse memory spaces, with the
 128  * index at (N << 45).
 129  */
 130 #ifdef __powerpc64__
 131 #define PV_LOCK_IDX(pa) (pa_index(pa) % PV_LOCK_PER_DOM + \
 132                         (((pa) >> 45) % MAXMEMDOM) * PV_LOCK_PER_DOM)
 133 #else
 134 #define PV_LOCK_IDX(pa) (pa_index(pa) % PV_LOCK_COUNT)
 135 #endif
 136 #define PV_LOCKPTR(pa)  ((struct mtx *)(&pv_lock[PV_LOCK_IDX(pa)]))
 137 #define PV_LOCK(pa)             mtx_lock(PV_LOCKPTR(pa))
 138 #define PV_UNLOCK(pa)           mtx_unlock(PV_LOCKPTR(pa))
 139 #define PV_LOCKASSERT(pa)       mtx_assert(PV_LOCKPTR(pa), MA_OWNED)
 140 #define PV_PAGE_LOCK(m)         PV_LOCK(VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 141 #define PV_PAGE_UNLOCK(m)       PV_UNLOCK(VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 142 #define PV_PAGE_LOCKASSERT(m)   PV_LOCKASSERT(VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 143
 144 struct ofw_map {
 145         cell_t  om_va;
 146         cell_t  om_len;
 147         uint64_t om_pa;
 148         cell_t  om_mode;
 149 };
 150
 151 extern unsigned char _etext[];
 152 extern unsigned char _end[];
 153
 154 extern void *slbtrap, *slbtrapend;
 155
 156 /*
 157  * Map of physical memory regions.
 158  */
 159 static struct   mem_region *regions;
 160 static struct   mem_region *pregions;
 161 static struct   numa_mem_region *numa_pregions;
 162 static u_int    phys_avail_count;
 163 static int      regions_sz, pregions_sz, numapregions_sz;
 164
 165 extern void bs_remap_earlyboot(void);
 166
 167 /*
 168  * Lock for the SLB tables.
 169  */
 170 struct mtx      moea64_slb_mutex;
 171
 172 /*
 173  * PTEG data.
 174  */
 175 u_long          moea64_pteg_count;
 176 u_long          moea64_pteg_mask;
 177
 178 /*
 179  * PVO data.
 180  */
 181
 182 uma_zone_t      moea64_pvo_zone; /* zone for pvo entries */
 183
 184 static struct   pvo_entry *moea64_bpvo_pool;
 185 static int      moea64_bpvo_pool_index = 0;
 186 static int      moea64_bpvo_pool_size = 327680;
 187 TUNABLE_INT("machdep.moea64_bpvo_pool_size", &moea64_bpvo_pool_size);
 188 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_allocated_bpvo_entries, CTLFLAG_RD,
 189     &moea64_bpvo_pool_index, 0, "");
 190
 191 #define VSID_NBPW       (sizeof(u_int32_t) * 8)
 192 #ifdef __powerpc64__
 193 #define NVSIDS          (NPMAPS * 16)
 194 #define VSID_HASHMASK   0xffffffffUL
 195 #else
 196 #define NVSIDS          NPMAPS
 197 #define VSID_HASHMASK   0xfffffUL
 198 #endif
 199 static u_int    moea64_vsid_bitmap[NVSIDS / VSID_NBPW];
 200
 201 static boolean_t moea64_initialized = FALSE;
 202
 203 /*
 204  * Statistics.
 205  */
 206 u_int   moea64_pte_valid = 0;
 207 u_int   moea64_pte_overflow = 0;
 208 u_int   moea64_pvo_entries = 0;
 209 u_int   moea64_pvo_enter_calls = 0;
 210 u_int   moea64_pvo_remove_calls = 0;
 211 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pte_valid, CTLFLAG_RD,
 212     &moea64_pte_valid, 0, "");
 213 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pte_overflow, CTLFLAG_RD,
 214     &moea64_pte_overflow, 0, "");
 215 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pvo_entries, CTLFLAG_RD,
 216     &moea64_pvo_entries, 0, "");
 217 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pvo_enter_calls, CTLFLAG_RD,
 218     &moea64_pvo_enter_calls, 0, "");
 219 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pvo_remove_calls, CTLFLAG_RD,
 220     &moea64_pvo_remove_calls, 0, "");
 221
 222 vm_offset_t     moea64_scratchpage_va[2];
 223 struct pvo_entry *moea64_scratchpage_pvo[2];
 224 struct  mtx     moea64_scratchpage_mtx;
 225
 226 uint64_t        moea64_large_page_mask = 0;
 227 uint64_t        moea64_large_page_size = 0;
 228 int             moea64_large_page_shift = 0;
 229
 230 /*
 231  * PVO calls.
 232  */
 233 static int      moea64_pvo_enter(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo,
 234                     struct pvo_head *pvo_head);
 235 static void     moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo);
 236 static void     moea64_pvo_remove_from_page(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo);
 237 static void     moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu_t mmu,
 238                     struct pvo_entry *pvo, vm_page_t m);
 239 static struct   pvo_entry *moea64_pvo_find_va(pmap_t, vm_offset_t);
 240
 241 /*
 242  * Utility routines.
 243  */
 244 static boolean_t        moea64_query_bit(mmu_t, vm_page_t, uint64_t);
 245 static u_int            moea64_clear_bit(mmu_t, vm_page_t, uint64_t);
 246 static void             moea64_kremove(mmu_t, vm_offset_t);
 247 static void             moea64_syncicache(mmu_t, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
 248                             vm_paddr_t pa, vm_size_t sz);
 249 static void             moea64_pmap_init_qpages(void);
 250
 251 /*
 252  * Kernel MMU interface
 253  */
 254 void moea64_clear_modify(mmu_t, vm_page_t);
 255 void moea64_copy_page(mmu_t, vm_page_t, vm_page_t);
 256 void moea64_copy_pages(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
 257     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize);
 258 int moea64_enter(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t, vm_prot_t,
 259     u_int flags, int8_t psind);
 260 void moea64_enter_object(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t, vm_page_t,
 261     vm_prot_t);
 262 void moea64_enter_quick(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t, vm_prot_t);
 263 vm_paddr_t moea64_extract(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
 264 vm_page_t moea64_extract_and_hold(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_prot_t);
 265 void moea64_init(mmu_t);
 266 boolean_t moea64_is_modified(mmu_t, vm_page_t);
 267 boolean_t moea64_is_prefaultable(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
 268 boolean_t moea64_is_referenced(mmu_t, vm_page_t);
 269 int moea64_ts_referenced(mmu_t, vm_page_t);
 270 vm_offset_t moea64_map(mmu_t, vm_offset_t *, vm_paddr_t, vm_paddr_t, int);
 271 boolean_t moea64_page_exists_quick(mmu_t, pmap_t, vm_page_t);
 272 void moea64_page_init(mmu_t, vm_page_t);
 273 int moea64_page_wired_mappings(mmu_t, vm_page_t);
 274 void moea64_pinit(mmu_t, pmap_t);
 275 void moea64_pinit0(mmu_t, pmap_t);
 276 void moea64_protect(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t, vm_prot_t);
 277 void moea64_qenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_page_t *, int);
 278 void moea64_qremove(mmu_t, vm_offset_t, int);
 279 void moea64_release(mmu_t, pmap_t);
 280 void moea64_remove(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
 281 void moea64_remove_pages(mmu_t, pmap_t);
 282 void moea64_remove_all(mmu_t, vm_page_t);
 283 void moea64_remove_write(mmu_t, vm_page_t);
 284 void moea64_unwire(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
 285 void moea64_zero_page(mmu_t, vm_page_t);
 286 void moea64_zero_page_area(mmu_t, vm_page_t, int, int);
 287 void moea64_activate(mmu_t, struct thread *);
 288 void moea64_deactivate(mmu_t, struct thread *);
 289 void *moea64_mapdev(mmu_t, vm_paddr_t, vm_size_t);
 290 void *moea64_mapdev_attr(mmu_t, vm_paddr_t, vm_size_t, vm_memattr_t);
 291 void moea64_unmapdev(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
 292 vm_paddr_t moea64_kextract(mmu_t, vm_offset_t);
 293 void moea64_page_set_memattr(mmu_t, vm_page_t m, vm_memattr_t ma);
 294 void moea64_kenter_attr(mmu_t, vm_offset_t, vm_paddr_t, vm_memattr_t ma);
 295 void moea64_kenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_paddr_t);
 296 boolean_t moea64_dev_direct_mapped(mmu_t, vm_paddr_t, vm_size_t);
 297 static void moea64_sync_icache(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_size_t);
 298 void moea64_dumpsys_map(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, size_t sz,
 299     void **va);
 300 void moea64_scan_init(mmu_t mmu);
 301 vm_offset_t moea64_quick_enter_page(mmu_t mmu, vm_page_t m);
 302 void moea64_quick_remove_page(mmu_t mmu, vm_offset_t addr);
 303 static int moea64_map_user_ptr(mmu_t mmu, pmap_t pm,
 304     volatile const void *uaddr, void **kaddr, size_t ulen, size_t *klen);
 305 static int moea64_decode_kernel_ptr(mmu_t mmu, vm_offset_t addr,
 306     int *is_user, vm_offset_t *decoded_addr);
 307
 308
 309 static mmu_method_t moea64_methods[] = {
 310         MMUMETHOD(mmu_clear_modify,     moea64_clear_modify),
 311         MMUMETHOD(mmu_copy_page,        moea64_copy_page),
 312         MMUMETHOD(mmu_copy_pages,       moea64_copy_pages),
 313         MMUMETHOD(mmu_enter,            moea64_enter),
 314         MMUMETHOD(mmu_enter_object,     moea64_enter_object),
 315         MMUMETHOD(mmu_enter_quick,      moea64_enter_quick),
 316         MMUMETHOD(mmu_extract,          moea64_extract),
 317         MMUMETHOD(mmu_extract_and_hold, moea64_extract_and_hold),
 318         MMUMETHOD(mmu_init,             moea64_init),
 319         MMUMETHOD(mmu_is_modified,      moea64_is_modified),
 320         MMUMETHOD(mmu_is_prefaultable,  moea64_is_prefaultable),
 321         MMUMETHOD(mmu_is_referenced,    moea64_is_referenced),
 322         MMUMETHOD(mmu_ts_referenced,    moea64_ts_referenced),
 323         MMUMETHOD(mmu_map,              moea64_map),
 324         MMUMETHOD(mmu_page_exists_quick,moea64_page_exists_quick),
 325         MMUMETHOD(mmu_page_init,        moea64_page_init),
 326         MMUMETHOD(mmu_page_wired_mappings,moea64_page_wired_mappings),
 327         MMUMETHOD(mmu_pinit,            moea64_pinit),
 328         MMUMETHOD(mmu_pinit0,           moea64_pinit0),
 329         MMUMETHOD(mmu_protect,          moea64_protect),
 330         MMUMETHOD(mmu_qenter,           moea64_qenter),
 331         MMUMETHOD(mmu_qremove,          moea64_qremove),
 332         MMUMETHOD(mmu_release,          moea64_release),
 333         MMUMETHOD(mmu_remove,           moea64_remove),
 334         MMUMETHOD(mmu_remove_pages,     moea64_remove_pages),
 335         MMUMETHOD(mmu_remove_all,       moea64_remove_all),
 336         MMUMETHOD(mmu_remove_write,     moea64_remove_write),
 337         MMUMETHOD(mmu_sync_icache,      moea64_sync_icache),
 338         MMUMETHOD(mmu_unwire,           moea64_unwire),
 339         MMUMETHOD(mmu_zero_page,        moea64_zero_page),
 340         MMUMETHOD(mmu_zero_page_area,   moea64_zero_page_area),
 341         MMUMETHOD(mmu_activate,         moea64_activate),
 342         MMUMETHOD(mmu_deactivate,       moea64_deactivate),
 343         MMUMETHOD(mmu_page_set_memattr, moea64_page_set_memattr),
 344         MMUMETHOD(mmu_quick_enter_page, moea64_quick_enter_page),
 345         MMUMETHOD(mmu_quick_remove_page, moea64_quick_remove_page),
 346
 347         /* Internal interfaces */
 348         MMUMETHOD(mmu_mapdev,           moea64_mapdev),
 349         MMUMETHOD(mmu_mapdev_attr,      moea64_mapdev_attr),
 350         MMUMETHOD(mmu_unmapdev,         moea64_unmapdev),
 351         MMUMETHOD(mmu_kextract,         moea64_kextract),
 352         MMUMETHOD(mmu_kenter,           moea64_kenter),
 353         MMUMETHOD(mmu_kenter_attr,      moea64_kenter_attr),
 354         MMUMETHOD(mmu_dev_direct_mapped,moea64_dev_direct_mapped),
 355         MMUMETHOD(mmu_scan_init,        moea64_scan_init),
 356         MMUMETHOD(mmu_dumpsys_map,      moea64_dumpsys_map),
 357         MMUMETHOD(mmu_map_user_ptr,     moea64_map_user_ptr),
 358         MMUMETHOD(mmu_decode_kernel_ptr, moea64_decode_kernel_ptr),
 359
 360         { 0, 0 }
 361 };
 362
 363 MMU_DEF(oea64_mmu, "mmu_oea64_base", moea64_methods, 0);
 364
 365 static struct pvo_head *
 366 vm_page_to_pvoh(vm_page_t m)
 367 {
 368
 369         mtx_assert(PV_LOCKPTR(VM_PAGE_TO_PHYS(m)), MA_OWNED);
 370         return (&m->md.mdpg_pvoh);
 371 }
 372
 373 static struct pvo_entry *
 374 alloc_pvo_entry(int bootstrap)
 375 {
 376         struct pvo_entry *pvo;
 377
 378         if (!moea64_initialized || bootstrap) {
 379                 if (moea64_bpvo_pool_index >= moea64_bpvo_pool_size) {
 380                         panic("moea64_enter: bpvo pool exhausted, %d, %d, %zd",
 381                               moea64_bpvo_pool_index, moea64_bpvo_pool_size,
 382                               moea64_bpvo_pool_size * sizeof(struct pvo_entry));
 383                 }
 384                 pvo = &moea64_bpvo_pool[
 385                     atomic_fetchadd_int(&moea64_bpvo_pool_index, 1)];
 386                 bzero(pvo, sizeof(*pvo));
 387                 pvo->pvo_vaddr = PVO_BOOTSTRAP;
 388         } else {
 389                 pvo = uma_zalloc(moea64_pvo_zone, M_NOWAIT);
 390                 bzero(pvo, sizeof(*pvo));
 391         }
 392
 393         return (pvo);
 394 }
 395
 396
 397 static void
 398 init_pvo_entry(struct pvo_entry *pvo, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 399 {
 400         uint64_t vsid;
 401         uint64_t hash;
 402         int shift;
 403
 404         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
 405
 406         pvo->pvo_pmap = pmap;
 407         va &= ~ADDR_POFF;
 408         pvo->pvo_vaddr |= va;
 409         vsid = va_to_vsid(pmap, va);
 410         pvo->pvo_vpn = (uint64_t)((va & ADDR_PIDX) >> ADDR_PIDX_SHFT)
 411             | (vsid << 16);
 412
 413         shift = (pvo->pvo_vaddr & PVO_LARGE) ? moea64_large_page_shift :
 414             ADDR_PIDX_SHFT;
 415         hash = (vsid & VSID_HASH_MASK) ^ (((uint64_t)va & ADDR_PIDX) >> shift);
 416         pvo->pvo_pte.slot = (hash & moea64_pteg_mask) << 3;
 417 }
 418
 419 static void
 420 free_pvo_entry(struct pvo_entry *pvo)
 421 {
 422
 423         if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_BOOTSTRAP))
 424                 uma_zfree(moea64_pvo_zone, pvo);
 425 }
 426
 427 void
 428 moea64_pte_from_pvo(const struct pvo_entry *pvo, struct lpte *lpte)
 429 {
 430
 431         lpte->pte_hi = (pvo->pvo_vpn >> (ADDR_API_SHFT64 - ADDR_PIDX_SHFT)) &
 432             LPTE_AVPN_MASK;
 433         lpte->pte_hi |= LPTE_VALID;
 434
 435         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_LARGE)
 436                 lpte->pte_hi |= LPTE_BIG;
 437         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
 438                 lpte->pte_hi |= LPTE_WIRED;
 439         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_HID)
 440                 lpte->pte_hi |= LPTE_HID;
 441
 442         lpte->pte_lo = pvo->pvo_pte.pa; /* Includes WIMG bits */
 443         if (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)
 444                 lpte->pte_lo |= LPTE_BW;
 445         else
 446                 lpte->pte_lo |= LPTE_BR;
 447
 448         if (!(pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_EXECUTE))
 449                 lpte->pte_lo |= LPTE_NOEXEC;
 450 }
 451
 452 static __inline uint64_t
 453 moea64_calc_wimg(vm_paddr_t pa, vm_memattr_t ma)
 454 {
 455         uint64_t pte_lo;
 456         int i;
 457
 458         if (ma != VM_MEMATTR_DEFAULT) {
 459                 switch (ma) {
 460                 case VM_MEMATTR_UNCACHEABLE:
 461                         return (LPTE_I | LPTE_G);
 462                 case VM_MEMATTR_CACHEABLE:
 463                         return (LPTE_M);
 464                 case VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING:
 465                 case VM_MEMATTR_WRITE_BACK:
 466                 case VM_MEMATTR_PREFETCHABLE:
 467                         return (LPTE_I);
 468                 case VM_MEMATTR_WRITE_THROUGH:
 469                         return (LPTE_W | LPTE_M);
 470                 }
 471         }
 472
 473         /*
 474          * Assume the page is cache inhibited and access is guarded unless
 475          * it's in our available memory array.
 476          */
 477         pte_lo = LPTE_I | LPTE_G;
 478         for (i = 0; i < pregions_sz; i++) {
 479                 if ((pa >= pregions[i].mr_start) &&
 480                     (pa < (pregions[i].mr_start + pregions[i].mr_size))) {
 481                         pte_lo &= ~(LPTE_I | LPTE_G);
 482                         pte_lo |= LPTE_M;
 483                         break;
 484                 }
 485         }
 486
 487         return pte_lo;
 488 }
 489
 490 /*
 491  * Quick sort callout for comparing memory regions.
 492  */
 493 static int      om_cmp(const void *a, const void *b);
 494
 495 static int
 496 om_cmp(const void *a, const void *b)
 497 {
 498         const struct    ofw_map *mapa;
 499         const struct    ofw_map *mapb;
 500
 501         mapa = a;
 502         mapb = b;
 503         if (mapa->om_pa < mapb->om_pa)
 504                 return (-1);
 505         else if (mapa->om_pa > mapb->om_pa)
 506                 return (1);
 507         else
 508                 return (0);
 509 }
 510
 511 static void
 512 moea64_add_ofw_mappings(mmu_t mmup, phandle_t mmu, size_t sz)
 513 {
 514         struct ofw_map  translations[sz/(4*sizeof(cell_t))]; /*>= 4 cells per */
 515         pcell_t         acells, trans_cells[sz/sizeof(cell_t)];
 516         struct pvo_entry *pvo;
 517         register_t      msr;
 518         vm_offset_t     off;
 519         vm_paddr_t      pa_base;
 520         int             i, j;
 521
 522         bzero(translations, sz);
 523         OF_getencprop(OF_finddevice("/"), "#address-cells", &acells,
 524             sizeof(acells));
 525         if (OF_getencprop(mmu, "translations", trans_cells, sz) == -1)
 526                 panic("moea64_bootstrap: can't get ofw translations");
 527
 528         CTR0(KTR_PMAP, "moea64_add_ofw_mappings: translations");
 529         sz /= sizeof(cell_t);
 530         for (i = 0, j = 0; i < sz; j++) {
 531                 translations[j].om_va = trans_cells[i++];
 532                 translations[j].om_len = trans_cells[i++];
 533                 translations[j].om_pa = trans_cells[i++];
 534                 if (acells == 2) {
 535                         translations[j].om_pa <<= 32;
 536                         translations[j].om_pa |= trans_cells[i++];
 537                 }
 538                 translations[j].om_mode = trans_cells[i++];
 539         }
 540         KASSERT(i == sz, ("Translations map has incorrect cell count (%d/%zd)",
 541             i, sz));
 542
 543         sz = j;
 544         qsort(translations, sz, sizeof (*translations), om_cmp);
 545
 546         for (i = 0; i < sz; i++) {
 547                 pa_base = translations[i].om_pa;
 548               #ifndef __powerpc64__
 549                 if ((translations[i].om_pa >> 32) != 0)
 550                         panic("OFW translations above 32-bit boundary!");
 551               #endif
 552
 553                 if (pa_base % PAGE_SIZE)
 554                         panic("OFW translation not page-aligned (phys)!");
 555                 if (translations[i].om_va % PAGE_SIZE)
 556                         panic("OFW translation not page-aligned (virt)!");
 557
 558                 CTR3(KTR_PMAP, "translation: pa=%#zx va=%#x len=%#x",
 559                     pa_base, translations[i].om_va, translations[i].om_len);
 560
 561                 /* Now enter the pages for this mapping */
 562
 563                 DISABLE_TRANS(msr);
 564                 for (off = 0; off < translations[i].om_len; off += PAGE_SIZE) {
 565                         /* If this address is direct-mapped, skip remapping */
 566                         if (hw_direct_map &&
 567                             translations[i].om_va == PHYS_TO_DMAP(pa_base) &&
 568                             moea64_calc_wimg(pa_base + off, VM_MEMATTR_DEFAULT)
 569                             == LPTE_M)
 570                                 continue;
 571
 572                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
 573                         pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap,
 574                             translations[i].om_va + off);
 575                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
 576                         if (pvo != NULL)
 577                                 continue;
 578
 579                         moea64_kenter(mmup, translations[i].om_va + off,
 580                             pa_base + off);
 581                 }
 582                 ENABLE_TRANS(msr);
 583         }
 584 }
 585
 586 #ifdef __powerpc64__
 587 static void
 588 moea64_probe_large_page(void)
 589 {
 590         uint16_t pvr = mfpvr() >> 16;
 591
 592         switch (pvr) {
 593         case IBM970:
 594         case IBM970FX:
 595         case IBM970MP:
 596                 powerpc_sync(); isync();
 597                 mtspr(SPR_HID4, mfspr(SPR_HID4) & ~HID4_970_DISABLE_LG_PG);
 598                 powerpc_sync(); isync();
 599
 600                 /* FALLTHROUGH */
 601         default:
 602                 if (moea64_large_page_size == 0) {
 603                         moea64_large_page_size = 0x1000000; /* 16 MB */
 604                         moea64_large_page_shift = 24;
 605                 }
 606         }
 607
 608         moea64_large_page_mask = moea64_large_page_size - 1;
 609 }
 610
 611 static void
 612 moea64_bootstrap_slb_prefault(vm_offset_t va, int large)
 613 {
 614         struct slb *cache;
 615         struct slb entry;
 616         uint64_t esid, slbe;
 617         uint64_t i;
 618
 619         cache = PCPU_GET(aim.slb);
 620         esid = va >> ADDR_SR_SHFT;
 621         slbe = (esid << SLBE_ESID_SHIFT) | SLBE_VALID;
 622
 623         for (i = 0; i < 64; i++) {
 624                 if (cache[i].slbe == (slbe | i))
 625                         return;
 626         }
 627
 628         entry.slbe = slbe;
 629         entry.slbv = KERNEL_VSID(esid) << SLBV_VSID_SHIFT;
 630         if (large)
 631                 entry.slbv |= SLBV_L;
 632
 633         slb_insert_kernel(entry.slbe, entry.slbv);
 634 }
 635 #endif
 636
 637 static void
 638 moea64_setup_direct_map(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart,
 639     vm_offset_t kernelend)
 640 {
 641         struct pvo_entry *pvo;
 642         register_t msr;
 643         vm_paddr_t pa, pkernelstart, pkernelend;
 644         vm_offset_t size, off;
 645         uint64_t pte_lo;
 646         int i;
 647
 648         if (moea64_large_page_size == 0)
 649                 hw_direct_map = 0;
 650
 651         DISABLE_TRANS(msr);
 652         if (hw_direct_map) {
 653                 PMAP_LOCK(kernel_pmap);
 654                 for (i = 0; i < pregions_sz; i++) {
 655                   for (pa = pregions[i].mr_start; pa < pregions[i].mr_start +
 656                      pregions[i].mr_size; pa += moea64_large_page_size) {
 657                         pte_lo = LPTE_M;
 658
 659                         pvo = alloc_pvo_entry(1 /* bootstrap */);
 660                         pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED | PVO_LARGE;
 661                         init_pvo_entry(pvo, kernel_pmap, PHYS_TO_DMAP(pa));
 662
 663                         /*
 664                          * Set memory access as guarded if prefetch within
 665                          * the page could exit the available physmem area.
 666                          */
 667                         if (pa & moea64_large_page_mask) {
 668                                 pa &= moea64_large_page_mask;
 669                                 pte_lo |= LPTE_G;
 670                         }
 671                         if (pa + moea64_large_page_size >
 672                             pregions[i].mr_start + pregions[i].mr_size)
 673                                 pte_lo |= LPTE_G;
 674
 675                         pvo->pvo_pte.prot = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE |
 676                             VM_PROT_EXECUTE;
 677                         pvo->pvo_pte.pa = pa | pte_lo;
 678                         moea64_pvo_enter(mmup, pvo, NULL);
 679                   }
 680                 }
 681                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
 682         }
 683
 684         /*
 685          * Make sure the kernel and BPVO pool stay mapped on systems either
 686          * without a direct map or on which the kernel is not already executing
 687          * out of the direct-mapped region.
 688          */
 689         if (kernelstart < DMAP_BASE_ADDRESS) {
 690                 /*
 691                  * For pre-dmap execution, we need to use identity mapping
 692                  * because we will be operating with the mmu on but in the
 693                  * wrong address configuration until we __restartkernel().
 694                  */
 695                 for (pa = kernelstart & ~PAGE_MASK; pa < kernelend;
 696                     pa += PAGE_SIZE)
 697                         moea64_kenter(mmup, pa, pa);
 698         } else if (!hw_direct_map) {
 699                 pkernelstart = kernelstart & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 700                 pkernelend = kernelend & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 701                 for (pa = pkernelstart & ~PAGE_MASK; pa < pkernelend;
 702                     pa += PAGE_SIZE)
 703                         moea64_kenter(mmup, pa | DMAP_BASE_ADDRESS, pa);
 704         }
 705
 706         if (!hw_direct_map) {
 707                 size = moea64_bpvo_pool_size*sizeof(struct pvo_entry);
 708                 off = (vm_offset_t)(moea64_bpvo_pool);
 709                 for (pa = off; pa < off + size; pa += PAGE_SIZE)
 710                         moea64_kenter(mmup, pa, pa);
 711
 712                 /* Map exception vectors */
 713                 for (pa = EXC_RSVD; pa < EXC_LAST; pa += PAGE_SIZE)
 714                         moea64_kenter(mmup, pa | DMAP_BASE_ADDRESS, pa);
 715         }
 716         ENABLE_TRANS(msr);
 717
 718         /*
 719          * Allow user to override unmapped_buf_allowed for testing.
 720          * XXXKIB Only direct map implementation was tested.
 721          */
 722         if (!TUNABLE_INT_FETCH("vfs.unmapped_buf_allowed",
 723             &unmapped_buf_allowed))
 724                 unmapped_buf_allowed = hw_direct_map;
 725 }
 726
 727 /* Quick sort callout for comparing physical addresses. */
 728 static int
 729 pa_cmp(const void *a, const void *b)
 730 {
 731         const vm_paddr_t *pa = a, *pb = b;
 732
 733         if (*pa < *pb)
 734                 return (-1);
 735         else if (*pa > *pb)
 736                 return (1);
 737         else
 738                 return (0);
 739 }
 740
 741 void
 742 moea64_early_bootstrap(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart, vm_offset_t kernelend)
 743 {
 744         int             i, j;
 745         vm_size_t       physsz, hwphyssz;
 746         vm_paddr_t      kernelphysstart, kernelphysend;
 747         int             rm_pavail;
 748
 749 #ifndef __powerpc64__
 750         /* We don't have a direct map since there is no BAT */
 751         hw_direct_map = 0;
 752
 753         /* Make sure battable is zero, since we have no BAT */
 754         for (i = 0; i < 16; i++) {
 755                 battable[i].batu = 0;
 756                 battable[i].batl = 0;
 757         }
 758 #else
 759         moea64_probe_large_page();
 760
 761         /* Use a direct map if we have large page support */
 762         if (moea64_large_page_size > 0)
 763                 hw_direct_map = 1;
 764         else
 765                 hw_direct_map = 0;
 766
 767         /* Install trap handlers for SLBs */
 768         bcopy(&slbtrap, (void *)EXC_DSE,(size_t)&slbtrapend - (size_t)&slbtrap);
 769         bcopy(&slbtrap, (void *)EXC_ISE,(size_t)&slbtrapend - (size_t)&slbtrap);
 770         __syncicache((void *)EXC_DSE, 0x80);
 771         __syncicache((void *)EXC_ISE, 0x80);
 772 #endif
 773
 774         kernelphysstart = kernelstart & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 775         kernelphysend = kernelend & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 776
 777         /* Get physical memory regions from firmware */
 778         mem_regions(&pregions, &pregions_sz, &regions, &regions_sz);
 779         CTR0(KTR_PMAP, "moea64_bootstrap: physical memory");
 780
 781         if (nitems(phys_avail) < regions_sz)
 782                 panic("moea64_bootstrap: phys_avail too small");
 783
 784         phys_avail_count = 0;
 785         physsz = 0;
 786         hwphyssz = 0;
 787         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", (u_long *) &hwphyssz);
 788         for (i = 0, j = 0; i < regions_sz; i++, j += 2) {
 789                 CTR3(KTR_PMAP, "region: %#zx - %#zx (%#zx)",
 790                     regions[i].mr_start, regions[i].mr_start +
 791                     regions[i].mr_size, regions[i].mr_size);
 792                 if (hwphyssz != 0 &&
 793                     (physsz + regions[i].mr_size) >= hwphyssz) {
 794                         if (physsz < hwphyssz) {
 795                                 phys_avail[j] = regions[i].mr_start;
 796                                 phys_avail[j + 1] = regions[i].mr_start +
 797                                     hwphyssz - physsz;
 798                                 physsz = hwphyssz;
 799                                 phys_avail_count++;
 800                         }
 801                         break;
 802                 }
 803                 phys_avail[j] = regions[i].mr_start;
 804                 phys_avail[j + 1] = regions[i].mr_start + regions[i].mr_size;
 805                 phys_avail_count++;
 806                 physsz += regions[i].mr_size;
 807         }
 808
 809         /* Check for overlap with the kernel and exception vectors */
 810         rm_pavail = 0;
 811         for (j = 0; j < 2*phys_avail_count; j+=2) {
 812                 if (phys_avail[j] < EXC_LAST)
 813                         phys_avail[j] += EXC_LAST;
 814
 815                 if (phys_avail[j] >= kernelphysstart &&
 816                     phys_avail[j+1] <= kernelphysend) {
 817                         phys_avail[j] = phys_avail[j+1] = ~0;
 818                         rm_pavail++;
 819                         continue;
 820                 }
 821
 822                 if (kernelphysstart >= phys_avail[j] &&
 823                     kernelphysstart < phys_avail[j+1]) {
 824                         if (kernelphysend < phys_avail[j+1]) {
 825                                 phys_avail[2*phys_avail_count] =
 826                                     (kernelphysend & ~PAGE_MASK) + PAGE_SIZE;
 827                                 phys_avail[2*phys_avail_count + 1] =
 828                                     phys_avail[j+1];
 829                                 phys_avail_count++;
 830                         }
 831
 832                         phys_avail[j+1] = kernelphysstart & ~PAGE_MASK;
 833                 }
 834
 835                 if (kernelphysend >= phys_avail[j] &&
 836                     kernelphysend < phys_avail[j+1]) {
 837                         if (kernelphysstart > phys_avail[j]) {
 838                                 phys_avail[2*phys_avail_count] = phys_avail[j];
 839                                 phys_avail[2*phys_avail_count + 1] =
 840                                     kernelphysstart & ~PAGE_MASK;
 841                                 phys_avail_count++;
 842                         }
 843
 844                         phys_avail[j] = (kernelphysend & ~PAGE_MASK) +
 845                             PAGE_SIZE;
 846                 }
 847         }
 848
 849         /* Remove physical available regions marked for removal (~0) */
 850         if (rm_pavail) {
 851                 qsort(phys_avail, 2*phys_avail_count, sizeof(phys_avail[0]),
 852                         pa_cmp);
 853                 phys_avail_count -= rm_pavail;
 854                 for (i = 2*phys_avail_count;
 855                      i < 2*(phys_avail_count + rm_pavail); i+=2)
 856                         phys_avail[i] = phys_avail[i+1] = 0;
 857         }
 858
 859         physmem = btoc(physsz);
 860
 861 #ifdef PTEGCOUNT
 862         moea64_pteg_count = PTEGCOUNT;
 863 #else
 864         moea64_pteg_count = 0x1000;
 865
 866         while (moea64_pteg_count < physmem)
 867                 moea64_pteg_count <<= 1;
 868
 869         moea64_pteg_count >>= 1;
 870 #endif /* PTEGCOUNT */
 871 }
 872
 873 void
 874 moea64_mid_bootstrap(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart, vm_offset_t kernelend)
 875 {
 876         int             i;
 877
 878         /*
 879          * Set PTEG mask
 880          */
 881         moea64_pteg_mask = moea64_pteg_count - 1;
 882
 883         /*
 884          * Initialize SLB table lock and page locks
 885          */
 886         mtx_init(&moea64_slb_mutex, "SLB table", NULL, MTX_DEF);
 887         for (i = 0; i < PV_LOCK_COUNT; i++)
 888                 mtx_init(&pv_lock[i], "page pv", NULL, MTX_DEF);
 889
 890         /*
 891          * Initialise the bootstrap pvo pool.
 892          */
 893         moea64_bpvo_pool = (struct pvo_entry *)moea64_bootstrap_alloc(
 894                 moea64_bpvo_pool_size*sizeof(struct pvo_entry), PAGE_SIZE);
 895         moea64_bpvo_pool_index = 0;
 896
 897         /* Place at address usable through the direct map */
 898         if (hw_direct_map)
 899                 moea64_bpvo_pool = (struct pvo_entry *)
 900                     PHYS_TO_DMAP((uintptr_t)moea64_bpvo_pool);
 901
 902         /*
 903          * Make sure kernel vsid is allocated as well as VSID 0.
 904          */
 905         #ifndef __powerpc64__
 906         moea64_vsid_bitmap[(KERNEL_VSIDBITS & (NVSIDS - 1)) / VSID_NBPW]
 907                 |= 1 << (KERNEL_VSIDBITS % VSID_NBPW);
 908         moea64_vsid_bitmap[0] |= 1;
 909         #endif
 910
 911         /*
 912          * Initialize the kernel pmap (which is statically allocated).
 913          */
 914         #ifdef __powerpc64__
 915         for (i = 0; i < 64; i++) {
 916                 pcpup->pc_aim.slb[i].slbv = 0;
 917                 pcpup->pc_aim.slb[i].slbe = 0;
 918         }
 919         #else
 920         for (i = 0; i < 16; i++)
 921                 kernel_pmap->pm_sr[i] = EMPTY_SEGMENT + i;
 922         #endif
 923
 924         kernel_pmap->pmap_phys = kernel_pmap;
 925         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
 926         RB_INIT(&kernel_pmap->pmap_pvo);
 927
 928         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
 929
 930         /*
 931          * Now map in all the other buffers we allocated earlier
 932          */
 933
 934         moea64_setup_direct_map(mmup, kernelstart, kernelend);
 935 }
 936
 937 void
 938 moea64_late_bootstrap(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart, vm_offset_t kernelend)
 939 {
 940         ihandle_t       mmui;
 941         phandle_t       chosen;
 942         phandle_t       mmu;
 943         ssize_t         sz;
 944         int             i;
 945         vm_offset_t     pa, va;
 946         void            *dpcpu;
 947
 948         /*
 949          * Set up the Open Firmware pmap and add its mappings if not in real
 950          * mode.
 951          */
 952
 953         chosen = OF_finddevice("/chosen");
 954         if (chosen != -1 && OF_getencprop(chosen, "mmu", &mmui, 4) != -1) {
 955                 mmu = OF_instance_to_package(mmui);
 956                 if (mmu == -1 ||
 957                     (sz = OF_getproplen(mmu, "translations")) == -1)
 958                         sz = 0;
 959                 if (sz > 6144 /* tmpstksz - 2 KB headroom */)
 960                         panic("moea64_bootstrap: too many ofw translations");
 961
 962                 if (sz > 0)
 963                         moea64_add_ofw_mappings(mmup, mmu, sz);
 964         }
 965
 966         /*
 967          * Calculate the last available physical address.
 968          */
 969         Maxmem = 0;
 970         for (i = 0; phys_avail[i + 2] != 0; i += 2)
 971                 Maxmem = MAX(Maxmem, powerpc_btop(phys_avail[i + 1]));
 972
 973         /*
 974          * Initialize MMU.
 975          */
 976         MMU_CPU_BOOTSTRAP(mmup,0);
 977         mtmsr(mfmsr() | PSL_DR | PSL_IR);
 978         pmap_bootstrapped++;
 979
 980         /*
 981          * Set the start and end of kva.
 982          */
 983         virtual_avail = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
 984         virtual_end = VM_MAX_SAFE_KERNEL_ADDRESS;
 985
 986         /*
 987          * Map the entire KVA range into the SLB. We must not fault there.
 988          */
 989         #ifdef __powerpc64__
 990         for (va = virtual_avail; va < virtual_end; va += SEGMENT_LENGTH)
 991                 moea64_bootstrap_slb_prefault(va, 0);
 992         #endif
 993
 994         /*
 995          * Remap any early IO mappings (console framebuffer, etc.)
 996          */
 997         bs_remap_earlyboot();
 998
 999         /*
1000          * Figure out how far we can extend virtual_end into segment 16
1001          * without running into existing mappings. Segment 16 is guaranteed
1002          * to contain neither RAM nor devices (at least on Apple hardware),
1003          * but will generally contain some OFW mappings we should not
1004          * step on.
1005          */
1006
1007         #ifndef __powerpc64__   /* KVA is in high memory on PPC64 */
1008         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1009         while (virtual_end < VM_MAX_KERNEL_ADDRESS &&
1010             moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, virtual_end+1) == NULL)
1011                 virtual_end += PAGE_SIZE;
1012         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1013         #endif
1014
1015         /*
1016          * Allocate a kernel stack with a guard page for thread0 and map it
1017          * into the kernel page map.
1018          */
1019         pa = moea64_bootstrap_alloc(kstack_pages * PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
1020         va = virtual_avail + KSTACK_GUARD_PAGES * PAGE_SIZE;
1021         virtual_avail = va + kstack_pages * PAGE_SIZE;
1022         CTR2(KTR_PMAP, "moea64_bootstrap: kstack0 at %#x (%#x)", pa, va);
1023         thread0.td_kstack = va;
1024         thread0.td_kstack_pages = kstack_pages;
1025         for (i = 0; i < kstack_pages; i++) {
1026                 moea64_kenter(mmup, va, pa);
1027                 pa += PAGE_SIZE;
1028                 va += PAGE_SIZE;
1029         }
1030
1031         /*
1032          * Allocate virtual address space for the message buffer.
1033          */
1034         pa = msgbuf_phys = moea64_bootstrap_alloc(msgbufsize, PAGE_SIZE);
1035         msgbufp = (struct msgbuf *)virtual_avail;
1036         va = virtual_avail;
1037         virtual_avail += round_page(msgbufsize);
1038         while (va < virtual_avail) {
1039                 moea64_kenter(mmup, va, pa);
1040                 pa += PAGE_SIZE;
1041                 va += PAGE_SIZE;
1042         }
1043
1044         /*
1045          * Allocate virtual address space for the dynamic percpu area.
1046          */
1047         pa = moea64_bootstrap_alloc(DPCPU_SIZE, PAGE_SIZE);
1048         dpcpu = (void *)virtual_avail;
1049         va = virtual_avail;
1050         virtual_avail += DPCPU_SIZE;
1051         while (va < virtual_avail) {
1052                 moea64_kenter(mmup, va, pa);
1053                 pa += PAGE_SIZE;
1054                 va += PAGE_SIZE;
1055         }
1056         dpcpu_init(dpcpu, curcpu);
1057
1058         /*
1059          * Allocate some things for page zeroing. We put this directly
1060          * in the page table and use MOEA64_PTE_REPLACE to avoid any
1061          * of the PVO book-keeping or other parts of the VM system
1062          * from even knowing that this hack exists.
1063          */
1064
1065         if (!hw_direct_map) {
1066                 mtx_init(&moea64_scratchpage_mtx, "pvo zero page", NULL,
1067                     MTX_DEF);
1068                 for (i = 0; i < 2; i++) {
1069                         moea64_scratchpage_va[i] = (virtual_end+1) - PAGE_SIZE;
1070                         virtual_end -= PAGE_SIZE;
1071
1072                         moea64_kenter(mmup, moea64_scratchpage_va[i], 0);
1073
1074                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1075                         moea64_scratchpage_pvo[i] = moea64_pvo_find_va(
1076                             kernel_pmap, (vm_offset_t)moea64_scratchpage_va[i]);
1077                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1078                 }
1079         }
1080
1081         numa_mem_regions(&numa_pregions, &numapregions_sz);
1082 }
1083
1084 static void
1085 moea64_pmap_init_qpages(void)
1086 {
1087         struct pcpu *pc;
1088         int i;
1089
1090         if (hw_direct_map)
1091                 return;
1092
1093         CPU_FOREACH(i) {
1094                 pc = pcpu_find(i);
1095                 pc->pc_qmap_addr = kva_alloc(PAGE_SIZE);
1096                 if (pc->pc_qmap_addr == 0)
1097                         panic("pmap_init_qpages: unable to allocate KVA");
1098                 PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1099                 pc->pc_aim.qmap_pvo =
1100                     moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, pc->pc_qmap_addr);
1101                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1102                 mtx_init(&pc->pc_aim.qmap_lock, "qmap lock", NULL, MTX_DEF);
1103         }
1104 }
1105
1106 SYSINIT(qpages_init, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_ANY, moea64_pmap_init_qpages, NULL);
1107
1108 /*
1109  * Activate a user pmap.  This mostly involves setting some non-CPU
1110  * state.
1111  */
1112 void
1113 moea64_activate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1114 {
1115         pmap_t  pm;
1116
1117         pm = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1118         CPU_SET(PCPU_GET(cpuid), &pm->pm_active);
1119
1120         #ifdef __powerpc64__
1121         PCPU_SET(aim.userslb, pm->pm_slb);
1122         __asm __volatile("slbmte %0, %1; isync" ::
1123             "r"(td->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid), "r"(USER_SLB_SLBE));
1124         #else
1125         PCPU_SET(curpmap, pm->pmap_phys);
1126         mtsrin(USER_SR << ADDR_SR_SHFT, td->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid);
1127         #endif
1128 }
1129
1130 void
1131 moea64_deactivate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1132 {
1133         pmap_t  pm;
1134
1135         __asm __volatile("isync; slbie %0" :: "r"(USER_ADDR));
1136
1137         pm = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1138         CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &pm->pm_active);
1139         #ifdef __powerpc64__
1140         PCPU_SET(aim.userslb, NULL);
1141         #else
1142         PCPU_SET(curpmap, NULL);
1143         #endif
1144 }
1145
1146 void
1147 moea64_unwire(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1148 {
1149         struct  pvo_entry key, *pvo;
1150         vm_page_t m;
1151         int64_t refchg;
1152
1153         key.pvo_vaddr = sva;
1154         PMAP_LOCK(pm);
1155         for (pvo = RB_NFIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key);
1156             pvo != NULL && PVO_VADDR(pvo) < eva;
1157             pvo = RB_NEXT(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, pvo)) {
1158                 if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED) == 0)
1159                         panic("moea64_unwire: pvo %p is missing PVO_WIRED",
1160                             pvo);
1161                 pvo->pvo_vaddr &= ~PVO_WIRED;
1162                 refchg = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo, 0 /* No invalidation */);
1163                 if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
1164                     (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
1165                         if (refchg < 0)
1166                                 refchg = LPTE_CHG;
1167                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
1168
1169                         refchg |= atomic_readandclear_32(&m->md.mdpg_attrs);
1170                         if (refchg & LPTE_CHG)
1171                                 vm_page_dirty(m);
1172                         if (refchg & LPTE_REF)
1173                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1174                 }
1175                 pm->pm_stats.wired_count--;
1176         }
1177         PMAP_UNLOCK(pm);
1178 }
1179
1180 /*
1181  * This goes through and sets the physical address of our
1182  * special scratch PTE to the PA we want to zero or copy. Because
1183  * of locking issues (this can get called in pvo_enter() by
1184  * the UMA allocator), we can't use most other utility functions here
1185  */
1186
1187 static __inline
1188 void moea64_set_scratchpage_pa(mmu_t mmup, int which, vm_paddr_t pa)
1189 {
1190         struct pvo_entry *pvo;
1191
1192         KASSERT(!hw_direct_map, ("Using OEA64 scratchpage with a direct map!"));
1193         mtx_assert(&moea64_scratchpage_mtx, MA_OWNED);
1194
1195         pvo = moea64_scratchpage_pvo[which];
1196         PMAP_LOCK(pvo->pvo_pmap);
1197         pvo->pvo_pte.pa =
1198             moea64_calc_wimg(pa, VM_MEMATTR_DEFAULT) | (uint64_t)pa;
1199         MOEA64_PTE_REPLACE(mmup, pvo, MOEA64_PTE_INVALIDATE);
1200         PMAP_UNLOCK(pvo->pvo_pmap);
1201         isync();
1202 }
1203
1204 void
1205 moea64_copy_page(mmu_t mmu, vm_page_t msrc, vm_page_t mdst)
1206 {
1207         vm_offset_t     dst;
1208         vm_offset_t     src;
1209
1210         dst = VM_PAGE_TO_PHYS(mdst);
1211         src = VM_PAGE_TO_PHYS(msrc);
1212
1213         if (hw_direct_map) {
1214                 bcopy((void *)PHYS_TO_DMAP(src), (void *)PHYS_TO_DMAP(dst),
1215                     PAGE_SIZE);
1216         } else {
1217                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1218
1219                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0, src);
1220                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 1, dst);
1221
1222                 bcopy((void *)moea64_scratchpage_va[0],
1223                     (void *)moea64_scratchpage_va[1], PAGE_SIZE);
1224
1225                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1226         }
1227 }
1228
1229 static inline void
1230 moea64_copy_pages_dmap(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
1231     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize)
1232 {
1233         void *a_cp, *b_cp;
1234         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
1235         int cnt;
1236
1237         while (xfersize > 0) {
1238                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
1239                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
1240                 a_cp = (char *)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(
1241                     VM_PAGE_TO_PHYS(ma[a_offset >> PAGE_SHIFT])) +
1242                     a_pg_offset;
1243                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
1244                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
1245                 b_cp = (char *)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(
1246                     VM_PAGE_TO_PHYS(mb[b_offset >> PAGE_SHIFT])) +
1247                     b_pg_offset;
1248                 bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
1249                 a_offset += cnt;
1250                 b_offset += cnt;
1251                 xfersize -= cnt;
1252         }
1253 }
1254
1255 static inline void
1256 moea64_copy_pages_nodmap(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
1257     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize)
1258 {
1259         void *a_cp, *b_cp;
1260         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
1261         int cnt;
1262
1263         mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1264         while (xfersize > 0) {
1265                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
1266                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
1267                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0,
1268                     VM_PAGE_TO_PHYS(ma[a_offset >> PAGE_SHIFT]));
1269                 a_cp = (char *)moea64_scratchpage_va[0] + a_pg_offset;
1270                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
1271                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
1272                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 1,
1273                     VM_PAGE_TO_PHYS(mb[b_offset >> PAGE_SHIFT]));
1274                 b_cp = (char *)moea64_scratchpage_va[1] + b_pg_offset;
1275                 bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
1276                 a_offset += cnt;
1277                 b_offset += cnt;
1278                 xfersize -= cnt;
1279         }
1280         mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1281 }
1282
1283 void
1284 moea64_copy_pages(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
1285     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize)
1286 {
1287
1288         if (hw_direct_map) {
1289                 moea64_copy_pages_dmap(mmu, ma, a_offset, mb, b_offset,
1290                     xfersize);
1291         } else {
1292                 moea64_copy_pages_nodmap(mmu, ma, a_offset, mb, b_offset,
1293                     xfersize);
1294         }
1295 }
1296
1297 void
1298 moea64_zero_page_area(mmu_t mmu, vm_page_t m, int off, int size)
1299 {
1300         vm_paddr_t pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1301
1302         if (size + off > PAGE_SIZE)
1303                 panic("moea64_zero_page: size + off > PAGE_SIZE");
1304
1305         if (hw_direct_map) {
1306                 bzero((caddr_t)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(pa) + off, size);
1307         } else {
1308                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1309                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0, pa);
1310                 bzero((caddr_t)moea64_scratchpage_va[0] + off, size);
1311                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1312         }
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Zero a page of physical memory by temporarily mapping it
1317  */
1318 void
1319 moea64_zero_page(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1320 {
1321         vm_paddr_t pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1322         vm_offset_t va, off;
1323
1324         if (!hw_direct_map) {
1325                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1326
1327                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0, pa);
1328                 va = moea64_scratchpage_va[0];
1329         } else {
1330                 va = PHYS_TO_DMAP(pa);
1331         }
1332
1333         for (off = 0; off < PAGE_SIZE; off += cacheline_size)
1334                 __asm __volatile("dcbz 0,%0" :: "r"(va + off));
1335
1336         if (!hw_direct_map)
1337                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1338 }
1339
1340 vm_offset_t
1341 moea64_quick_enter_page(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1342 {
1343         struct pvo_entry *pvo;
1344         vm_paddr_t pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1345
1346         if (hw_direct_map)
1347                 return (PHYS_TO_DMAP(pa));
1348
1349         /*
1350          * MOEA64_PTE_REPLACE does some locking, so we can't just grab
1351          * a critical section and access the PCPU data like on i386.
1352          * Instead, pin the thread and grab the PCPU lock to prevent
1353          * a preempting thread from using the same PCPU data.
1354          */
1355         sched_pin();
1356
1357         mtx_assert(PCPU_PTR(aim.qmap_lock), MA_NOTOWNED);
1358         pvo = PCPU_GET(aim.qmap_pvo);
1359
1360         mtx_lock(PCPU_PTR(aim.qmap_lock));
1361         pvo->pvo_pte.pa = moea64_calc_wimg(pa, pmap_page_get_memattr(m)) |
1362             (uint64_t)pa;
1363         MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo, MOEA64_PTE_INVALIDATE);
1364         isync();
1365
1366         return (PCPU_GET(qmap_addr));
1367 }
1368
1369 void
1370 moea64_quick_remove_page(mmu_t mmu, vm_offset_t addr)
1371 {
1372         if (hw_direct_map)
1373                 return;
1374
1375         mtx_assert(PCPU_PTR(aim.qmap_lock), MA_OWNED);
1376         KASSERT(PCPU_GET(qmap_addr) == addr,
1377             ("moea64_quick_remove_page: invalid address"));
1378         mtx_unlock(PCPU_PTR(aim.qmap_lock));
1379         sched_unpin();
1380 }
1381
1382 /*
1383  * Map the given physical page at the specified virtual address in the
1384  * target pmap with the protection requested.  If specified the page
1385  * will be wired down.
1386  */
1387
1388 int
1389 moea64_enter(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1390     vm_prot_t prot, u_int flags, int8_t psind)
1391 {
1392         struct          pvo_entry *pvo, *oldpvo;
1393         struct          pvo_head *pvo_head;
1394         uint64_t        pte_lo;
1395         int             error;
1396
1397         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 && !vm_page_xbusied(m))
1398                 VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
1399
1400         pvo = alloc_pvo_entry(0);
1401         pvo->pvo_pmap = NULL; /* to be filled in later */
1402         pvo->pvo_pte.prot = prot;
1403
1404         pte_lo = moea64_calc_wimg(VM_PAGE_TO_PHYS(m), pmap_page_get_memattr(m));
1405         pvo->pvo_pte.pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pte_lo;
1406
1407         if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0)
1408                 pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED;
1409
1410         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 || !moea64_initialized) {
1411                 pvo_head = NULL;
1412         } else {
1413                 pvo_head = &m->md.mdpg_pvoh;
1414                 pvo->pvo_vaddr |= PVO_MANAGED;
1415         }
1416
1417         for (;;) {
1418                 PV_PAGE_LOCK(m);
1419                 PMAP_LOCK(pmap);
1420                 if (pvo->pvo_pmap == NULL)
1421                         init_pvo_entry(pvo, pmap, va);
1422                 if (prot & VM_PROT_WRITE)
1423                         if (pmap_bootstrapped &&
1424                             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
1425                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
1426
1427                 oldpvo = moea64_pvo_find_va(pmap, va);
1428                 if (oldpvo != NULL) {
1429                         if (oldpvo->pvo_vaddr == pvo->pvo_vaddr &&
1430                             oldpvo->pvo_pte.pa == pvo->pvo_pte.pa &&
1431                             oldpvo->pvo_pte.prot == prot) {
1432                                 /* Identical mapping already exists */
1433                                 error = 0;
1434
1435                                 /* If not in page table, reinsert it */
1436                                 if (MOEA64_PTE_SYNCH(mmu, oldpvo) < 0) {
1437                                         moea64_pte_overflow--;
1438                                         MOEA64_PTE_INSERT(mmu, oldpvo);
1439                                 }
1440
1441                                 /* Then just clean up and go home */
1442                                 PV_PAGE_UNLOCK(m);
1443                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1444                                 free_pvo_entry(pvo);
1445                                 break;
1446                         }
1447
1448                         /* Otherwise, need to kill it first */
1449                         KASSERT(oldpvo->pvo_pmap == pmap, ("pmap of old "
1450                             "mapping does not match new mapping"));
1451                         moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, oldpvo);
1452                 }
1453                 error = moea64_pvo_enter(mmu, pvo, pvo_head);
1454                 PV_PAGE_UNLOCK(m);
1455                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1456
1457                 /* Free any dead pages */
1458                 if (oldpvo != NULL) {
1459                         moea64_pvo_remove_from_page(mmu, oldpvo);
1460                         free_pvo_entry(oldpvo);
1461                 }
1462
1463                 if (error != ENOMEM)
1464                         break;
1465                 if ((flags & PMAP_ENTER_NOSLEEP) != 0)
1466                         return (KERN_RESOURCE_SHORTAGE);
1467                 VM_OBJECT_ASSERT_UNLOCKED(m->object);
1468                 vm_wait(NULL);
1469         }
1470
1471         /*
1472          * Flush the page from the instruction cache if this page is
1473          * mapped executable and cacheable.
1474          */
1475         if (pmap != kernel_pmap && !(m->aflags & PGA_EXECUTABLE) &&
1476             (pte_lo & (LPTE_I | LPTE_G | LPTE_NOEXEC)) == 0) {
1477                 vm_page_aflag_set(m, PGA_EXECUTABLE);
1478                 moea64_syncicache(mmu, pmap, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m), PAGE_SIZE);
1479         }
1480         return (KERN_SUCCESS);
1481 }
1482
1483 static void
1484 moea64_syncicache(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa,
1485     vm_size_t sz)
1486 {
1487
1488         /*
1489          * This is much trickier than on older systems because
1490          * we can't sync the icache on physical addresses directly
1491          * without a direct map. Instead we check a couple of cases
1492          * where the memory is already mapped in and, failing that,
1493          * use the same trick we use for page zeroing to create
1494          * a temporary mapping for this physical address.
1495          */
1496
1497         if (!pmap_bootstrapped) {
1498                 /*
1499                  * If PMAP is not bootstrapped, we are likely to be
1500                  * in real mode.
1501                  */
1502                 __syncicache((void *)(uintptr_t)pa, sz);
1503         } else if (pmap == kernel_pmap) {
1504                 __syncicache((void *)va, sz);
1505         } else if (hw_direct_map) {
1506                 __syncicache((void *)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(pa), sz);
1507         } else {
1508                 /* Use the scratch page to set up a temp mapping */
1509
1510                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1511
1512                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 1, pa & ~ADDR_POFF);
1513                 __syncicache((void *)(moea64_scratchpage_va[1] +
1514                     (va & ADDR_POFF)), sz);
1515
1516                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1517         }
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
1522  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
1523  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
1524  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
1525  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
1526  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
1527  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
1528  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
1529  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
1530  * corresponding offset from m_start are mapped.
1531  */
1532 void
1533 moea64_enter_object(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
1534     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
1535 {
1536         vm_page_t m;
1537         vm_pindex_t diff, psize;
1538
1539         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
1540
1541         psize = atop(end - start);
1542         m = m_start;
1543         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
1544                 moea64_enter(mmu, pm, start + ptoa(diff), m, prot &
1545                     (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), PMAP_ENTER_NOSLEEP, 0);
1546                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
1547         }
1548 }
1549
1550 void
1551 moea64_enter_quick(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1552     vm_prot_t prot)
1553 {
1554
1555         moea64_enter(mmu, pm, va, m, prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE),
1556             PMAP_ENTER_NOSLEEP, 0);
1557 }
1558
1559 vm_paddr_t
1560 moea64_extract(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1561 {
1562         struct  pvo_entry *pvo;
1563         vm_paddr_t pa;
1564
1565         PMAP_LOCK(pm);
1566         pvo = moea64_pvo_find_va(pm, va);
1567         if (pvo == NULL)
1568                 pa = 0;
1569         else
1570                 pa = (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) | (va - PVO_VADDR(pvo));
1571         PMAP_UNLOCK(pm);
1572
1573         return (pa);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Atomically extract and hold the physical page with the given
1578  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
1579  * protection.
1580  */
1581 vm_page_t
1582 moea64_extract_and_hold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
1583 {
1584         struct  pvo_entry *pvo;
1585         vm_page_t m;
1586         vm_paddr_t pa;
1587
1588         m = NULL;
1589         pa = 0;
1590         PMAP_LOCK(pmap);
1591 retry:
1592         pvo = moea64_pvo_find_va(pmap, va & ~ADDR_POFF);
1593         if (pvo != NULL && (pvo->pvo_pte.prot & prot) == prot) {
1594                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap,
1595                     pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN, &pa))
1596                         goto retry;
1597                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
1598                 vm_page_wire(m);
1599         }
1600         PA_UNLOCK_COND(pa);
1601         PMAP_UNLOCK(pmap);
1602         return (m);
1603 }
1604
1605 static mmu_t installed_mmu;
1606
1607 static void *
1608 moea64_uma_page_alloc(uma_zone_t zone, vm_size_t bytes, int domain,
1609     uint8_t *flags, int wait)
1610 {
1611         struct pvo_entry *pvo;
1612         vm_offset_t va;
1613         vm_page_t m;
1614         int needed_lock;
1615
1616         /*
1617          * This entire routine is a horrible hack to avoid bothering kmem
1618          * for new KVA addresses. Because this can get called from inside
1619          * kmem allocation routines, calling kmem for a new address here
1620          * can lead to multiply locking non-recursive mutexes.
1621          */
1622
1623         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
1624         needed_lock = !PMAP_LOCKED(kernel_pmap);
1625
1626         m = vm_page_alloc_domain(NULL, 0, domain,
1627             malloc2vm_flags(wait) | VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_NOOBJ);
1628         if (m == NULL)
1629                 return (NULL);
1630
1631         va = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1632
1633         pvo = alloc_pvo_entry(1 /* bootstrap */);
1634
1635         pvo->pvo_pte.prot = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
1636         pvo->pvo_pte.pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | LPTE_M;
1637
1638         if (needed_lock)
1639                 PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1640
1641         init_pvo_entry(pvo, kernel_pmap, va);
1642         pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED;
1643
1644         moea64_pvo_enter(installed_mmu, pvo, NULL);
1645
1646         if (needed_lock)
1647                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1648
1649         if ((wait & M_ZERO) && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
1650                 bzero((void *)va, PAGE_SIZE);
1651
1652         return (void *)va;
1653 }
1654
1655 extern int elf32_nxstack;
1656
1657 void
1658 moea64_init(mmu_t mmu)
1659 {
1660
1661         CTR0(KTR_PMAP, "moea64_init");
1662
1663         moea64_pvo_zone = uma_zcreate("UPVO entry", sizeof (struct pvo_entry),
1664             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR,
1665             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1666
1667         if (!hw_direct_map) {
1668                 installed_mmu = mmu;
1669                 uma_zone_set_allocf(moea64_pvo_zone, moea64_uma_page_alloc);
1670         }
1671
1672 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1673         elf32_nxstack = 1;
1674 #endif
1675
1676         moea64_initialized = TRUE;
1677 }
1678
1679 boolean_t
1680 moea64_is_referenced(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1681 {
1682
1683         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1684             ("moea64_is_referenced: page %p is not managed", m));
1685
1686         return (moea64_query_bit(mmu, m, LPTE_REF));
1687 }
1688
1689 boolean_t
1690 moea64_is_modified(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1691 {
1692
1693         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1694             ("moea64_is_modified: page %p is not managed", m));
1695
1696         /*
1697          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
1698          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
1699          * is clear, no PTEs can have LPTE_CHG set.
1700          */
1701         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
1702         if (!vm_page_xbusied(m) && (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
1703                 return (FALSE);
1704         return (moea64_query_bit(mmu, m, LPTE_CHG));
1705 }
1706
1707 boolean_t
1708 moea64_is_prefaultable(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1709 {
1710         struct pvo_entry *pvo;
1711         boolean_t rv = TRUE;
1712
1713         PMAP_LOCK(pmap);
1714         pvo = moea64_pvo_find_va(pmap, va & ~ADDR_POFF);
1715         if (pvo != NULL)
1716                 rv = FALSE;
1717         PMAP_UNLOCK(pmap);
1718         return (rv);
1719 }
1720
1721 void
1722 moea64_clear_modify(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1723 {
1724
1725         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1726             ("moea64_clear_modify: page %p is not managed", m));
1727         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
1728         KASSERT(!vm_page_xbusied(m),
1729             ("moea64_clear_modify: page %p is exclusive busied", m));
1730
1731         /*
1732          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no PTEs can have LPTE_CHG
1733          * set.  If the object containing the page is locked and the page is
1734          * not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
1735          */
1736         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
1737                 return;
1738         moea64_clear_bit(mmu, m, LPTE_CHG);
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
1743  */
1744 void
1745 moea64_remove_write(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1746 {
1747         struct  pvo_entry *pvo;
1748         int64_t refchg, ret;
1749         pmap_t  pmap;
1750
1751         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1752             ("moea64_remove_write: page %p is not managed", m));
1753
1754         /*
1755          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
1756          * set by another thread while the object is locked.  Thus,
1757          * if PGA_WRITEABLE is clear, no page table entries need updating.
1758          */
1759         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
1760         if (!vm_page_xbusied(m) && (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
1761                 return;
1762         powerpc_sync();
1763         PV_PAGE_LOCK(m);
1764         refchg = 0;
1765         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
1766                 pmap = pvo->pvo_pmap;
1767                 PMAP_LOCK(pmap);
1768                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD) &&
1769                     (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
1770                         pvo->pvo_pte.prot &= ~VM_PROT_WRITE;
1771                         ret = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo,
1772                             MOEA64_PTE_PROT_UPDATE);
1773                         if (ret < 0)
1774                                 ret = LPTE_CHG;
1775                         refchg |= ret;
1776                         if (pvo->pvo_pmap == kernel_pmap)
1777                                 isync();
1778                 }
1779                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1780         }
1781         if ((refchg | atomic_readandclear_32(&m->md.mdpg_attrs)) & LPTE_CHG)
1782                 vm_page_dirty(m);
1783         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1784         PV_PAGE_UNLOCK(m);
1785 }
1786
1787 /*
1788  *      moea64_ts_referenced:
1789  *
1790  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
1791  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
1792  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
1793  *      reference bits set.
1794  *
1795  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
1796  *      should be tested and standardized at some point in the future for
1797  *      optimal aging of shared pages.
1798  */
1799 int
1800 moea64_ts_referenced(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1801 {
1802
1803         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1804             ("moea64_ts_referenced: page %p is not managed", m));
1805         return (moea64_clear_bit(mmu, m, LPTE_REF));
1806 }
1807
1808 /*
1809  * Modify the WIMG settings of all mappings for a page.
1810  */
1811 void
1812 moea64_page_set_memattr(mmu_t mmu, vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
1813 {
1814         struct  pvo_entry *pvo;
1815         int64_t refchg;
1816         pmap_t  pmap;
1817         uint64_t lo;
1818
1819         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0) {
1820                 m->md.mdpg_cache_attrs = ma;
1821                 return;
1822         }
1823
1824         lo = moea64_calc_wimg(VM_PAGE_TO_PHYS(m), ma);
1825
1826         PV_PAGE_LOCK(m);
1827         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
1828                 pmap = pvo->pvo_pmap;
1829                 PMAP_LOCK(pmap);
1830                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD)) {
1831                         pvo->pvo_pte.pa &= ~LPTE_WIMG;
1832                         pvo->pvo_pte.pa |= lo;
1833                         refchg = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo,
1834                             MOEA64_PTE_INVALIDATE);
1835                         if (refchg < 0)
1836                                 refchg = (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE) ?
1837                                     LPTE_CHG : 0;
1838                         if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
1839                             (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
1840                                 refchg |=
1841                                     atomic_readandclear_32(&m->md.mdpg_attrs);
1842                                 if (refchg & LPTE_CHG)
1843                                         vm_page_dirty(m);
1844                                 if (refchg & LPTE_REF)
1845                                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1846                         }
1847                         if (pvo->pvo_pmap == kernel_pmap)
1848                                 isync();
1849                 }
1850                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1851         }
1852         m->md.mdpg_cache_attrs = ma;
1853         PV_PAGE_UNLOCK(m);
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Map a wired page into kernel virtual address space.
1858  */
1859 void
1860 moea64_kenter_attr(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, vm_memattr_t ma)
1861 {
1862         int             error;
1863         struct pvo_entry *pvo, *oldpvo;
1864
1865         pvo = alloc_pvo_entry(0);
1866         pvo->pvo_pte.prot = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_EXECUTE;
1867         pvo->pvo_pte.pa = (pa & ~ADDR_POFF) | moea64_calc_wimg(pa, ma);
1868         pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED;
1869
1870         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1871         oldpvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va);
1872         if (oldpvo != NULL)
1873                 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, oldpvo);
1874         init_pvo_entry(pvo, kernel_pmap, va);
1875         error = moea64_pvo_enter(mmu, pvo, NULL);
1876         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1877
1878         /* Free any dead pages */
1879         if (oldpvo != NULL) {
1880                 moea64_pvo_remove_from_page(mmu, oldpvo);
1881                 free_pvo_entry(oldpvo);
1882         }
1883
1884         if (error != 0 && error != ENOENT)
1885                 panic("moea64_kenter: failed to enter va %#zx pa %#jx: %d", va,
1886                     (uintmax_t)pa, error);
1887 }
1888
1889 void
1890 moea64_kenter(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
1891 {
1892
1893         moea64_kenter_attr(mmu, va, pa, VM_MEMATTR_DEFAULT);
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Extract the physical page address associated with the given kernel virtual
1898  * address.
1899  */
1900 vm_paddr_t
1901 moea64_kextract(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1902 {
1903         struct          pvo_entry *pvo;
1904         vm_paddr_t pa;
1905
1906         /*
1907          * Shortcut the direct-mapped case when applicable.  We never put
1908          * anything but 1:1 (or 62-bit aliased) mappings below
1909          * VM_MIN_KERNEL_ADDRESS.
1910          */
1911         if (va < VM_MIN_KERNEL_ADDRESS)
1912                 return (va & ~DMAP_BASE_ADDRESS);
1913
1914         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1915         pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va);
1916         KASSERT(pvo != NULL, ("moea64_kextract: no addr found for %#" PRIxPTR,
1917             va));
1918         pa = (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) | (va - PVO_VADDR(pvo));
1919         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1920         return (pa);
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Remove a wired page from kernel virtual address space.
1925  */
1926 void
1927 moea64_kremove(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1928 {
1929         moea64_remove(mmu, kernel_pmap, va, va + PAGE_SIZE);
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Provide a kernel pointer corresponding to a given userland pointer.
1934  * The returned pointer is valid until the next time this function is
1935  * called in this thread. This is used internally in copyin/copyout.
1936  */
1937 static int
1938 moea64_map_user_ptr(mmu_t mmu, pmap_t pm, volatile const void *uaddr,
1939     void **kaddr, size_t ulen, size_t *klen)
1940 {
1941         size_t l;
1942 #ifdef __powerpc64__
1943         struct slb *slb;
1944 #endif
1945         register_t slbv;
1946
1947         *kaddr = (char *)USER_ADDR + ((uintptr_t)uaddr & ~SEGMENT_MASK);
1948         l = ((char *)USER_ADDR + SEGMENT_LENGTH) - (char *)(*kaddr);
1949         if (l > ulen)
1950                 l = ulen;
1951         if (klen)
1952                 *klen = l;
1953         else if (l != ulen)
1954                 return (EFAULT);
1955
1956 #ifdef __powerpc64__
1957         /* Try lockless look-up first */
1958         slb = user_va_to_slb_entry(pm, (vm_offset_t)uaddr);
1959
1960         if (slb == NULL) {
1961                 /* If it isn't there, we need to pre-fault the VSID */
1962                 PMAP_LOCK(pm);
1963                 slbv = va_to_vsid(pm, (vm_offset_t)uaddr) << SLBV_VSID_SHIFT;
1964                 PMAP_UNLOCK(pm);
1965         } else {
1966                 slbv = slb->slbv;
1967         }
1968
1969         /* Mark segment no-execute */
1970         slbv |= SLBV_N;
1971 #else
1972         slbv = va_to_vsid(pm, (vm_offset_t)uaddr);
1973
1974         /* Mark segment no-execute */
1975         slbv |= SR_N;
1976 #endif
1977
1978         /* If we have already set this VSID, we can just return */
1979         if (curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid == slbv)
1980                 return (0);
1981
1982         __asm __volatile("isync");
1983         curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_segm =
1984             (uintptr_t)uaddr >> ADDR_SR_SHFT;
1985         curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid = slbv;
1986 #ifdef __powerpc64__
1987         __asm __volatile ("slbie %0; slbmte %1, %2; isync" ::
1988             "r"(USER_ADDR), "r"(slbv), "r"(USER_SLB_SLBE));
1989 #else
1990         __asm __volatile("mtsr %0,%1; isync" :: "n"(USER_SR), "r"(slbv));
1991 #endif
1992
1993         return (0);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Figure out where a given kernel pointer (usually in a fault) points
1998  * to from the VM's perspective, potentially remapping into userland's
1999  * address space.
2000  */
2001 static int
2002 moea64_decode_kernel_ptr(mmu_t mmu, vm_offset_t addr, int *is_user,
2003     vm_offset_t *decoded_addr)
2004 {
2005         vm_offset_t user_sr;
2006
2007         if ((addr >> ADDR_SR_SHFT) == (USER_ADDR >> ADDR_SR_SHFT)) {
2008                 user_sr = curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_segm;
2009                 addr &= ADDR_PIDX | ADDR_POFF;
2010                 addr |= user_sr << ADDR_SR_SHFT;
2011                 *decoded_addr = addr;
2012                 *is_user = 1;
2013         } else {
2014                 *decoded_addr = addr;
2015                 *is_user = 0;
2016         }
2017
2018         return (0);
2019 }
2020
2021 /*
2022  * Map a range of physical addresses into kernel virtual address space.
2023  *
2024  * The value passed in *virt is a suggested virtual address for the mapping.
2025  * Architectures which can support a direct-mapped physical to virtual region
2026  * can return the appropriate address within that region, leaving '*virt'
2027  * unchanged.  Other architectures should map the pages starting at '*virt' and
2028  * update '*virt' with the first usable address after the mapped region.
2029  */
2030 vm_offset_t
2031 moea64_map(mmu_t mmu, vm_offset_t *virt, vm_paddr_t pa_start,
2032     vm_paddr_t pa_end, int prot)
2033 {
2034         vm_offset_t     sva, va;
2035
2036         if (hw_direct_map) {
2037                 /*
2038                  * Check if every page in the region is covered by the direct
2039                  * map. The direct map covers all of physical memory. Use
2040                  * moea64_calc_wimg() as a shortcut to see if the page is in
2041                  * physical memory as a way to see if the direct map covers it.
2042                  */
2043                 for (va = pa_start; va < pa_end; va += PAGE_SIZE)
2044                         if (moea64_calc_wimg(va, VM_MEMATTR_DEFAULT) != LPTE_M)
2045                                 break;
2046                 if (va == pa_end)
2047                         return (PHYS_TO_DMAP(pa_start));
2048         }
2049         sva = *virt;
2050         va = sva;
2051         /* XXX respect prot argument */
2052         for (; pa_start < pa_end; pa_start += PAGE_SIZE, va += PAGE_SIZE)
2053                 moea64_kenter(mmu, va, pa_start);
2054         *virt = va;
2055
2056         return (sva);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2061  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2062  * be changed upwards or downwards in the future; it
2063  * is only necessary that true be returned for a small
2064  * subset of pmaps for proper page aging.
2065  */
2066 boolean_t
2067 moea64_page_exists_quick(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_page_t m)
2068 {
2069         int loops;
2070         struct pvo_entry *pvo;
2071         boolean_t rv;
2072
2073         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2074             ("moea64_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
2075         loops = 0;
2076         rv = FALSE;
2077         PV_PAGE_LOCK(m);
2078         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
2079                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD) && pvo->pvo_pmap == pmap) {
2080                         rv = TRUE;
2081                         break;
2082                 }
2083                 if (++loops >= 16)
2084                         break;
2085         }
2086         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2087         return (rv);
2088 }
2089
2090 void
2091 moea64_page_init(mmu_t mmu __unused, vm_page_t m)
2092 {
2093
2094         m->md.mdpg_attrs = 0;
2095         m->md.mdpg_cache_attrs = VM_MEMATTR_DEFAULT;
2096         LIST_INIT(&m->md.mdpg_pvoh);
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Return the number of managed mappings to the given physical page
2101  * that are wired.
2102  */
2103 int
2104 moea64_page_wired_mappings(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2105 {
2106         struct pvo_entry *pvo;
2107         int count;
2108
2109         count = 0;
2110         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
2111                 return (count);
2112         PV_PAGE_LOCK(m);
2113         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink)
2114                 if ((pvo->pvo_vaddr & (PVO_DEAD | PVO_WIRED)) == PVO_WIRED)
2115                         count++;
2116         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2117         return (count);
2118 }
2119
2120 static uintptr_t        moea64_vsidcontext;
2121
2122 uintptr_t
2123 moea64_get_unique_vsid(void) {
2124         u_int entropy;
2125         register_t hash;
2126         uint32_t mask;
2127         int i;
2128
2129         entropy = 0;
2130         __asm __volatile("mftb %0" : "=r"(entropy));
2131
2132         mtx_lock(&moea64_slb_mutex);
2133         for (i = 0; i < NVSIDS; i += VSID_NBPW) {
2134                 u_int   n;
2135
2136                 /*
2137                  * Create a new value by mutiplying by a prime and adding in
2138                  * entropy from the timebase register.  This is to make the
2139                  * VSID more random so that the PT hash function collides
2140                  * less often.  (Note that the prime casues gcc to do shifts
2141                  * instead of a multiply.)
2142                  */
2143                 moea64_vsidcontext = (moea64_vsidcontext * 0x1105) + entropy;
2144                 hash = moea64_vsidcontext & (NVSIDS - 1);
2145                 if (hash == 0)          /* 0 is special, avoid it */
2146                         continue;
2147                 n = hash >> 5;
2148                 mask = 1 << (hash & (VSID_NBPW - 1));
2149                 hash = (moea64_vsidcontext & VSID_HASHMASK);
2150                 if (moea64_vsid_bitmap[n] & mask) {     /* collision? */
2151                         /* anything free in this bucket? */
2152                         if (moea64_vsid_bitmap[n] == 0xffffffff) {
2153                                 entropy = (moea64_vsidcontext >> 20);
2154                                 continue;
2155                         }
2156                         i = ffs(~moea64_vsid_bitmap[n]) - 1;
2157                         mask = 1 << i;
2158                         hash &= rounddown2(VSID_HASHMASK, VSID_NBPW);
2159                         hash |= i;
2160                 }
2161                 if (hash == VSID_VRMA)  /* also special, avoid this too */
2162                         continue;
2163                 KASSERT(!(moea64_vsid_bitmap[n] & mask),
2164                     ("Allocating in-use VSID %#zx\n", hash));
2165                 moea64_vsid_bitmap[n] |= mask;
2166                 mtx_unlock(&moea64_slb_mutex);
2167                 return (hash);
2168         }
2169
2170         mtx_unlock(&moea64_slb_mutex);
2171         panic("%s: out of segments",__func__);
2172 }
2173
2174 #ifdef __powerpc64__
2175 void
2176 moea64_pinit(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
2177 {
2178
2179         RB_INIT(&pmap->pmap_pvo);
2180
2181         pmap->pm_slb_tree_root = slb_alloc_tree();
2182         pmap->pm_slb = slb_alloc_user_cache();
2183         pmap->pm_slb_len = 0;
2184 }
2185 #else
2186 void
2187 moea64_pinit(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
2188 {
2189         int     i;
2190         uint32_t hash;
2191
2192         RB_INIT(&pmap->pmap_pvo);
2193
2194         if (pmap_bootstrapped)
2195                 pmap->pmap_phys = (pmap_t)moea64_kextract(mmu,
2196                     (vm_offset_t)pmap);
2197         else
2198                 pmap->pmap_phys = pmap;
2199
2200         /*
2201          * Allocate some segment registers for this pmap.
2202          */
2203         hash = moea64_get_unique_vsid();
2204
2205         for (i = 0; i < 16; i++)
2206                 pmap->pm_sr[i] = VSID_MAKE(i, hash);
2207
2208         KASSERT(pmap->pm_sr[0] != 0, ("moea64_pinit: pm_sr[0] = 0"));
2209 }
2210 #endif
2211
2212 /*
2213  * Initialize the pmap associated with process 0.
2214  */
2215 void
2216 moea64_pinit0(mmu_t mmu, pmap_t pm)
2217 {
2218
2219         PMAP_LOCK_INIT(pm);
2220         moea64_pinit(mmu, pm);
2221         bzero(&pm->pm_stats, sizeof(pm->pm_stats));
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Set the physical protection on the specified range of this map as requested.
2226  */
2227 static void
2228 moea64_pvo_protect(mmu_t mmu,  pmap_t pm, struct pvo_entry *pvo, vm_prot_t prot)
2229 {
2230         struct vm_page *pg;
2231         vm_prot_t oldprot;
2232         int32_t refchg;
2233
2234         PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
2235
2236         /*
2237          * Change the protection of the page.
2238          */
2239         oldprot = pvo->pvo_pte.prot;
2240         pvo->pvo_pte.prot = prot;
2241         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2242
2243         /*
2244          * If the PVO is in the page table, update mapping
2245          */
2246         refchg = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo, MOEA64_PTE_PROT_UPDATE);
2247         if (refchg < 0)
2248                 refchg = (oldprot & VM_PROT_WRITE) ? LPTE_CHG : 0;
2249
2250         if (pm != kernel_pmap && pg != NULL && !(pg->aflags & PGA_EXECUTABLE) &&
2251             (pvo->pvo_pte.pa & (LPTE_I | LPTE_G | LPTE_NOEXEC)) == 0) {
2252                 if ((pg->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
2253                         vm_page_aflag_set(pg, PGA_EXECUTABLE);
2254                 moea64_syncicache(mmu, pm, PVO_VADDR(pvo),
2255                     pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN, PAGE_SIZE);
2256         }
2257
2258         /*
2259          * Update vm about the REF/CHG bits if the page is managed and we have
2260          * removed write access.
2261          */
2262         if (pg != NULL && (pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
2263             (oldprot & VM_PROT_WRITE)) {
2264                 refchg |= atomic_readandclear_32(&pg->md.mdpg_attrs);
2265                 if (refchg & LPTE_CHG)
2266                         vm_page_dirty(pg);
2267                 if (refchg & LPTE_REF)
2268                         vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
2269         }
2270 }
2271
2272 void
2273 moea64_protect(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva,
2274     vm_prot_t prot)
2275 {
2276         struct  pvo_entry *pvo, *tpvo, key;
2277
2278         CTR4(KTR_PMAP, "moea64_protect: pm=%p sva=%#x eva=%#x prot=%#x", pm,
2279             sva, eva, prot);
2280
2281         KASSERT(pm == &curproc->p_vmspace->vm_pmap || pm == kernel_pmap,
2282             ("moea64_protect: non current pmap"));
2283
2284         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2285                 moea64_remove(mmu, pm, sva, eva);
2286                 return;
2287         }
2288
2289         PMAP_LOCK(pm);
2290         key.pvo_vaddr = sva;
2291         for (pvo = RB_NFIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key);
2292             pvo != NULL && PVO_VADDR(pvo) < eva; pvo = tpvo) {
2293                 tpvo = RB_NEXT(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, pvo);
2294                 moea64_pvo_protect(mmu, pm, pvo, prot);
2295         }
2296         PMAP_UNLOCK(pm);
2297 }
2298
2299 /*
2300  * Map a list of wired pages into kernel virtual address space.  This is
2301  * intended for temporary mappings which do not need page modification or
2302  * references recorded.  Existing mappings in the region are overwritten.
2303  */
2304 void
2305 moea64_qenter(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
2306 {
2307         while (count-- > 0) {
2308                 moea64_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(*m));
2309                 va += PAGE_SIZE;
2310                 m++;
2311         }
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Remove page mappings from kernel virtual address space.  Intended for
2316  * temporary mappings entered by moea64_qenter.
2317  */
2318 void
2319 moea64_qremove(mmu_t mmu, vm_offset_t va, int count)
2320 {
2321         while (count-- > 0) {
2322                 moea64_kremove(mmu, va);
2323                 va += PAGE_SIZE;
2324         }
2325 }
2326
2327 void
2328 moea64_release_vsid(uint64_t vsid)
2329 {
2330         int idx, mask;
2331
2332         mtx_lock(&moea64_slb_mutex);
2333         idx = vsid & (NVSIDS-1);
2334         mask = 1 << (idx % VSID_NBPW);
2335         idx /= VSID_NBPW;
2336         KASSERT(moea64_vsid_bitmap[idx] & mask,
2337             ("Freeing unallocated VSID %#jx", vsid));
2338         moea64_vsid_bitmap[idx] &= ~mask;
2339         mtx_unlock(&moea64_slb_mutex);
2340 }
2341
2342
2343 void
2344 moea64_release(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
2345 {
2346
2347         /*
2348          * Free segment registers' VSIDs
2349          */
2350     #ifdef __powerpc64__
2351         slb_free_tree(pmap);
2352         slb_free_user_cache(pmap->pm_slb);
2353     #else
2354         KASSERT(pmap->pm_sr[0] != 0, ("moea64_release: pm_sr[0] = 0"));
2355
2356         moea64_release_vsid(VSID_TO_HASH(pmap->pm_sr[0]));
2357     #endif
2358 }
2359
2360 /*
2361  * Remove all pages mapped by the specified pmap
2362  */
2363 void
2364 moea64_remove_pages(mmu_t mmu, pmap_t pm)
2365 {
2366         struct pvo_entry *pvo, *tpvo;
2367         struct pvo_tree tofree;
2368
2369         RB_INIT(&tofree);
2370
2371         PMAP_LOCK(pm);
2372         RB_FOREACH_SAFE(pvo, pvo_tree, &pm->pmap_pvo, tpvo) {
2373                 if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
2374                         continue;
2375
2376                 /*
2377                  * For locking reasons, remove this from the page table and
2378                  * pmap, but save delinking from the vm_page for a second
2379                  * pass
2380                  */
2381                 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, pvo);
2382                 RB_INSERT(pvo_tree, &tofree, pvo);
2383         }
2384         PMAP_UNLOCK(pm);
2385
2386         RB_FOREACH_SAFE(pvo, pvo_tree, &tofree, tpvo) {
2387                 moea64_pvo_remove_from_page(mmu, pvo);
2388                 RB_REMOVE(pvo_tree, &tofree, pvo);
2389                 free_pvo_entry(pvo);
2390         }
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Remove the given range of addresses from the specified map.
2395  */
2396 void
2397 moea64_remove(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2398 {
2399         struct  pvo_entry *pvo, *tpvo, key;
2400         struct pvo_tree tofree;
2401
2402         /*
2403          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
2404          */
2405         if (pm->pm_stats.resident_count == 0)
2406                 return;
2407
2408         key.pvo_vaddr = sva;
2409
2410         RB_INIT(&tofree);
2411
2412         PMAP_LOCK(pm);
2413         for (pvo = RB_NFIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key);
2414             pvo != NULL && PVO_VADDR(pvo) < eva; pvo = tpvo) {
2415                 tpvo = RB_NEXT(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, pvo);
2416
2417                 /*
2418                  * For locking reasons, remove this from the page table and
2419                  * pmap, but save delinking from the vm_page for a second
2420                  * pass
2421                  */
2422                 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, pvo);
2423                 RB_INSERT(pvo_tree, &tofree, pvo);
2424         }
2425         PMAP_UNLOCK(pm);
2426
2427         RB_FOREACH_SAFE(pvo, pvo_tree, &tofree, tpvo) {
2428                 moea64_pvo_remove_from_page(mmu, pvo);
2429                 RB_REMOVE(pvo_tree, &tofree, pvo);
2430                 free_pvo_entry(pvo);
2431         }
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Remove physical page from all pmaps in which it resides. moea64_pvo_remove()
2436  * will reflect changes in pte's back to the vm_page.
2437  */
2438 void
2439 moea64_remove_all(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2440 {
2441         struct  pvo_entry *pvo, *next_pvo;
2442         struct  pvo_head freequeue;
2443         int     wasdead;
2444         pmap_t  pmap;
2445
2446         LIST_INIT(&freequeue);
2447
2448         PV_PAGE_LOCK(m);
2449         LIST_FOREACH_SAFE(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink, next_pvo) {
2450                 pmap = pvo->pvo_pmap;
2451                 PMAP_LOCK(pmap);
2452                 wasdead = (pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD);
2453                 if (!wasdead)
2454                         moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, pvo);
2455                 moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu, pvo, m);
2456                 if (!wasdead)
2457                         LIST_INSERT_HEAD(&freequeue, pvo, pvo_vlink);
2458                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2459
2460         }
2461         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m), ("Page still has mappings"));
2462         KASSERT(!(m->aflags & PGA_WRITEABLE), ("Page still writable"));
2463         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2464
2465         /* Clean up UMA allocations */
2466         LIST_FOREACH_SAFE(pvo, &freequeue, pvo_vlink, next_pvo)
2467                 free_pvo_entry(pvo);
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Allocate a physical page of memory directly from the phys_avail map.
2472  * Can only be called from moea64_bootstrap before avail start and end are
2473  * calculated.
2474  */
2475 vm_offset_t
2476 moea64_bootstrap_alloc(vm_size_t size, vm_size_t align)
2477 {
2478         vm_offset_t     s, e;
2479         int             i, j;
2480
2481         size = round_page(size);
2482         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
2483                 if (align != 0)
2484                         s = roundup2(phys_avail[i], align);
2485                 else
2486                         s = phys_avail[i];
2487                 e = s + size;
2488
2489                 if (s < phys_avail[i] || e > phys_avail[i + 1])
2490                         continue;
2491
2492                 if (s + size > platform_real_maxaddr())
2493                         continue;
2494
2495                 if (s == phys_avail[i]) {
2496                         phys_avail[i] += size;
2497                 } else if (e == phys_avail[i + 1]) {
2498                         phys_avail[i + 1] -= size;
2499                 } else {
2500                         for (j = phys_avail_count * 2; j > i; j -= 2) {
2501                                 phys_avail[j] = phys_avail[j - 2];
2502                                 phys_avail[j + 1] = phys_avail[j - 1];
2503                         }
2504
2505                         phys_avail[i + 3] = phys_avail[i + 1];
2506                         phys_avail[i + 1] = s;
2507                         phys_avail[i + 2] = e;
2508                         phys_avail_count++;
2509                 }
2510
2511                 return (s);
2512         }
2513         panic("moea64_bootstrap_alloc: could not allocate memory");
2514 }
2515
2516 static int
2517 moea64_pvo_enter(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo, struct pvo_head *pvo_head)
2518 {
2519         int first, err;
2520
2521         PMAP_LOCK_ASSERT(pvo->pvo_pmap, MA_OWNED);
2522         KASSERT(moea64_pvo_find_va(pvo->pvo_pmap, PVO_VADDR(pvo)) == NULL,
2523             ("Existing mapping for VA %#jx", (uintmax_t)PVO_VADDR(pvo)));
2524
2525         moea64_pvo_enter_calls++;
2526
2527         /*
2528          * Add to pmap list
2529          */
2530         RB_INSERT(pvo_tree, &pvo->pvo_pmap->pmap_pvo, pvo);
2531
2532         /*
2533          * Remember if the list was empty and therefore will be the first
2534          * item.
2535          */
2536         if (pvo_head != NULL) {
2537                 if (LIST_FIRST(pvo_head) == NULL)
2538                         first = 1;
2539                 LIST_INSERT_HEAD(pvo_head, pvo, pvo_vlink);
2540         }
2541
2542         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
2543                 pvo->pvo_pmap->pm_stats.wired_count++;
2544         pvo->pvo_pmap->pm_stats.resident_count++;
2545
2546         /*
2547          * Insert it into the hardware page table
2548          */
2549         err = MOEA64_PTE_INSERT(mmu, pvo);
2550         if (err != 0) {
2551                 panic("moea64_pvo_enter: overflow");
2552         }
2553
2554         moea64_pvo_entries++;
2555
2556         if (pvo->pvo_pmap == kernel_pmap)
2557                 isync();
2558
2559 #ifdef __powerpc64__
2560         /*
2561          * Make sure all our bootstrap mappings are in the SLB as soon
2562          * as virtual memory is switched on.
2563          */
2564         if (!pmap_bootstrapped)
2565                 moea64_bootstrap_slb_prefault(PVO_VADDR(pvo),
2566                     pvo->pvo_vaddr & PVO_LARGE);
2567 #endif
2568
2569         return (first ? ENOENT : 0);
2570 }
2571
2572 static void
2573 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo)
2574 {
2575         struct  vm_page *pg;
2576         int32_t refchg;
2577
2578         KASSERT(pvo->pvo_pmap != NULL, ("Trying to remove PVO with no pmap"));
2579         PMAP_LOCK_ASSERT(pvo->pvo_pmap, MA_OWNED);
2580         KASSERT(!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD), ("Trying to remove dead PVO"));
2581
2582         /*
2583          * If there is an active pte entry, we need to deactivate it
2584          */
2585         refchg = MOEA64_PTE_UNSET(mmu, pvo);
2586         if (refchg < 0) {
2587                 /*
2588                  * If it was evicted from the page table, be pessimistic and
2589                  * dirty the page.
2590                  */
2591                 if (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)
2592                         refchg = LPTE_CHG;
2593                 else
2594                         refchg = 0;
2595         }
2596
2597         /*
2598          * Update our statistics.
2599          */
2600         pvo->pvo_pmap->pm_stats.resident_count--;
2601         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
2602                 pvo->pvo_pmap->pm_stats.wired_count--;
2603
2604         /*
2605          * Remove this PVO from the pmap list.
2606          */
2607         RB_REMOVE(pvo_tree, &pvo->pvo_pmap->pmap_pvo, pvo);
2608
2609         /*
2610          * Mark this for the next sweep
2611          */
2612         pvo->pvo_vaddr |= PVO_DEAD;
2613
2614         /* Send RC bits to VM */
2615         if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
2616             (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
2617                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2618                 if (pg != NULL) {
2619                         refchg |= atomic_readandclear_32(&pg->md.mdpg_attrs);
2620                         if (refchg & LPTE_CHG)
2621                                 vm_page_dirty(pg);
2622                         if (refchg & LPTE_REF)
2623                                 vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
2624                 }
2625         }
2626 }
2627
2628 static inline void
2629 moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo,
2630     vm_page_t m)
2631 {
2632
2633         KASSERT(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD, ("Trying to delink live page"));
2634
2635         /* Use NULL pmaps as a sentinel for races in page deletion */
2636         if (pvo->pvo_pmap == NULL)
2637                 return;
2638         pvo->pvo_pmap = NULL;
2639
2640         /*
2641          * Update vm about page writeability/executability if managed
2642          */
2643         PV_LOCKASSERT(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2644         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) {
2645                 if (m != NULL) {
2646                         LIST_REMOVE(pvo, pvo_vlink);
2647                         if (LIST_EMPTY(vm_page_to_pvoh(m)))
2648                                 vm_page_aflag_clear(m,
2649                                     PGA_WRITEABLE | PGA_EXECUTABLE);
2650                 }
2651         }
2652
2653         moea64_pvo_entries--;
2654         moea64_pvo_remove_calls++;
2655 }
2656
2657 static void
2658 moea64_pvo_remove_from_page(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo)
2659 {
2660         vm_page_t pg = NULL;
2661
2662         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED)
2663                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2664
2665         PV_LOCK(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2666         moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu, pvo, pg);
2667         PV_UNLOCK(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2668 }
2669
2670 static struct pvo_entry *
2671 moea64_pvo_find_va(pmap_t pm, vm_offset_t va)
2672 {
2673         struct pvo_entry key;
2674
2675         PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
2676
2677         key.pvo_vaddr = va & ~ADDR_POFF;
2678         return (RB_FIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key));
2679 }
2680
2681 static boolean_t
2682 moea64_query_bit(mmu_t mmu, vm_page_t m, uint64_t ptebit)
2683 {
2684         struct  pvo_entry *pvo;
2685         int64_t ret;
2686         boolean_t rv;
2687
2688         /*
2689          * See if this bit is stored in the page already.
2690          */
2691         if (m->md.mdpg_attrs & ptebit)
2692                 return (TRUE);
2693
2694         /*
2695          * Examine each PTE.  Sync so that any pending REF/CHG bits are
2696          * flushed to the PTEs.
2697          */
2698         rv = FALSE;
2699         powerpc_sync();
2700         PV_PAGE_LOCK(m);
2701         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
2702                 ret = 0;
2703
2704                 /*
2705                  * See if this pvo has a valid PTE.  if so, fetch the
2706                  * REF/CHG bits from the valid PTE.  If the appropriate
2707                  * ptebit is set, return success.
2708                  */
2709                 PMAP_LOCK(pvo->pvo_pmap);
2710                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2711                         ret = MOEA64_PTE_SYNCH(mmu, pvo);
2712                 PMAP_UNLOCK(pvo->pvo_pmap);
2713
2714                 if (ret > 0) {
2715                         atomic_set_32(&m->md.mdpg_attrs,
2716                             ret & (LPTE_CHG | LPTE_REF));
2717                         if (ret & ptebit) {
2718                                 rv = TRUE;
2719                                 break;
2720                         }
2721                 }
2722         }
2723         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2724
2725         return (rv);
2726 }
2727
2728 static u_int
2729 moea64_clear_bit(mmu_t mmu, vm_page_t m, u_int64_t ptebit)
2730 {
2731         u_int   count;
2732         struct  pvo_entry *pvo;
2733         int64_t ret;
2734
2735         /*
2736          * Sync so that any pending REF/CHG bits are flushed to the PTEs (so
2737          * we can reset the right ones).
2738          */
2739         powerpc_sync();
2740
2741         /*
2742          * For each pvo entry, clear the pte's ptebit.
2743          */
2744         count = 0;
2745         PV_PAGE_LOCK(m);
2746         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
2747                 ret = 0;
2748
2749                 PMAP_LOCK(pvo->pvo_pmap);
2750                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2751                         ret = MOEA64_PTE_CLEAR(mmu, pvo, ptebit);
2752                 PMAP_UNLOCK(pvo->pvo_pmap);
2753
2754                 if (ret > 0 && (ret & ptebit))
2755                         count++;
2756         }
2757         atomic_clear_32(&m->md.mdpg_attrs, ptebit);
2758         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2759
2760         return (count);
2761 }
2762
2763 boolean_t
2764 moea64_dev_direct_mapped(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
2765 {
2766         struct pvo_entry *pvo, key;
2767         vm_offset_t ppa;
2768         int error = 0;
2769
2770         if (hw_direct_map && mem_valid(pa, size) == 0)
2771                 return (0);
2772
2773         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
2774         ppa = pa & ~ADDR_POFF;
2775         key.pvo_vaddr = DMAP_BASE_ADDRESS + ppa;
2776         for (pvo = RB_FIND(pvo_tree, &kernel_pmap->pmap_pvo, &key);
2777             ppa < pa + size; ppa += PAGE_SIZE,
2778             pvo = RB_NEXT(pvo_tree, &kernel_pmap->pmap_pvo, pvo)) {
2779                 if (pvo == NULL || (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) != ppa) {
2780                         error = EFAULT;
2781                         break;
2782                 }
2783         }
2784         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
2785
2786         return (error);
2787 }
2788
2789 /*
2790  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2791  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2792  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2793  * NOT real memory.
2794  */
2795 void *
2796 moea64_mapdev_attr(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, vm_size_t size, vm_memattr_t ma)
2797 {
2798         vm_offset_t va, tmpva, ppa, offset;
2799
2800         ppa = trunc_page(pa);
2801         offset = pa & PAGE_MASK;
2802         size = roundup2(offset + size, PAGE_SIZE);
2803
2804         va = kva_alloc(size);
2805
2806         if (!va)
2807                 panic("moea64_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
2808
2809         for (tmpva = va; size > 0;) {
2810                 moea64_kenter_attr(mmu, tmpva, ppa, ma);
2811                 size -= PAGE_SIZE;
2812                 tmpva += PAGE_SIZE;
2813                 ppa += PAGE_SIZE;
2814         }
2815
2816         return ((void *)(va + offset));
2817 }
2818
2819 void *
2820 moea64_mapdev(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
2821 {
2822
2823         return moea64_mapdev_attr(mmu, pa, size, VM_MEMATTR_DEFAULT);
2824 }
2825
2826 void
2827 moea64_unmapdev(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_size_t size)
2828 {
2829         vm_offset_t base, offset;
2830
2831         base = trunc_page(va);
2832         offset = va & PAGE_MASK;
2833         size = roundup2(offset + size, PAGE_SIZE);
2834
2835         kva_free(base, size);
2836 }
2837
2838 void
2839 moea64_sync_icache(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
2840 {
2841         struct pvo_entry *pvo;
2842         vm_offset_t lim;
2843         vm_paddr_t pa;
2844         vm_size_t len;
2845
2846         if (__predict_false(pm == NULL))
2847                 pm = &curthread->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
2848
2849         PMAP_LOCK(pm);
2850         while (sz > 0) {
2851                 lim = round_page(va+1);
2852                 len = MIN(lim - va, sz);
2853                 pvo = moea64_pvo_find_va(pm, va & ~ADDR_POFF);
2854                 if (pvo != NULL && !(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_I)) {
2855                         pa = (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) | (va & ADDR_POFF);
2856                         moea64_syncicache(mmu, pm, va, pa, len);
2857                 }
2858                 va += len;
2859                 sz -= len;
2860         }
2861         PMAP_UNLOCK(pm);
2862 }
2863
2864 void
2865 moea64_dumpsys_map(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, size_t sz, void **va)
2866 {
2867
2868         *va = (void *)(uintptr_t)pa;
2869 }
2870
2871 extern struct dump_pa dump_map[PHYS_AVAIL_SZ + 1];
2872
2873 void
2874 moea64_scan_init(mmu_t mmu)
2875 {
2876         struct pvo_entry *pvo;
2877         vm_offset_t va;
2878         int i;
2879
2880         if (!do_minidump) {
2881                 /* Initialize phys. segments for dumpsys(). */
2882                 memset(&dump_map, 0, sizeof(dump_map));
2883                 mem_regions(&pregions, &pregions_sz, &regions, &regions_sz);
2884                 for (i = 0; i < pregions_sz; i++) {
2885                         dump_map[i].pa_start = pregions[i].mr_start;
2886                         dump_map[i].pa_size = pregions[i].mr_size;
2887                 }
2888                 return;
2889         }
2890
2891         /* Virtual segments for minidumps: */
2892         memset(&dump_map, 0, sizeof(dump_map));
2893
2894         /* 1st: kernel .data and .bss. */
2895         dump_map[0].pa_start = trunc_page((uintptr_t)_etext);
2896         dump_map[0].pa_size = round_page((uintptr_t)_end) -
2897             dump_map[0].pa_start;
2898
2899         /* 2nd: msgbuf and tables (see pmap_bootstrap()). */
2900         dump_map[1].pa_start = (vm_paddr_t)(uintptr_t)msgbufp->msg_ptr;
2901         dump_map[1].pa_size = round_page(msgbufp->msg_size);
2902
2903         /* 3rd: kernel VM. */
2904         va = dump_map[1].pa_start + dump_map[1].pa_size;
2905         /* Find start of next chunk (from va). */
2906         while (va < virtual_end) {
2907                 /* Don't dump the buffer cache. */
2908                 if (va >= kmi.buffer_sva && va < kmi.buffer_eva) {
2909                         va = kmi.buffer_eva;
2910                         continue;
2911                 }
2912                 pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va & ~ADDR_POFF);
2913                 if (pvo != NULL && !(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2914                         break;
2915                 va += PAGE_SIZE;
2916         }
2917         if (va < virtual_end) {
2918                 dump_map[2].pa_start = va;
2919                 va += PAGE_SIZE;
2920                 /* Find last page in chunk. */
2921                 while (va < virtual_end) {
2922                         /* Don't run into the buffer cache. */
2923                         if (va == kmi.buffer_sva)
2924                                 break;
2925                         pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va & ~ADDR_POFF);
2926                         if (pvo == NULL || (pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2927                                 break;
2928                         va += PAGE_SIZE;
2929                 }
2930                 dump_map[2].pa_size = va - dump_map[2].pa_start;
2931         }
2932 }
2933